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离子镀 反应性离子镀 电弧离子镀 离子镀 磁过滤电弧离子镀 缺点是沉积速度只有普通电弧离子镀的10~20%。 化学气相沉积 化学气相沉积 化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition\CVD) CVD是把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入放置有基材的反应室，借助空间气相化学反应在基体表面上沉积固态薄膜的工艺技术。 CVD法可制备薄膜、粉末、纤维等材料，用于多种领域，如半导体工业、电子器件、光子及光电子工业、纳米硅粉等。 CVD可以制备单晶、多相或非晶态无机薄膜，以及金刚石薄膜、超导薄膜、透明导电薄膜以及其他敏感功能薄膜。 化学气相沉积 钻石 化学气相沉积 石墨烯 化学气相沉积 碳纳米管 化学气相沉积 化学气相沉积 热分解反应 该方法在简单的单温区炉中，在真空或惰性气体保护下加热基体至所需温度后，导入反应物气体使之发生热分解，最后在基体上沉积出固体涂层。 化学合成反应 化学合成反应是指两种或两种以上的气态反应物在热基片上发生的相互反应，最终在基体上沉积出固体涂层。 还原或置换反应、氧化、水解反应 表面涂层技术 主讲人：张洪锋 表面涂层技术概述 01 物理气相沉积 02 化学气相沉积 03 CONTENTS 目 录 表面涂层技术概述 概述 表面技术（surface technology） 是指通过对材料基体表面加涂层或改变表面形貌、化学组成、相组成、微观结构、缺陷状态，达到提高材料抵御环境作用能力或赋予材料表面某种功能特性的工艺技术。 概述 表面技术可以在不改变材料基本组成前提下，投入费用较少，而能大幅提高材料性能，经济效益显著，在发展 新型材料上起着重大作用，如在制备高Tc超导薄膜、 金刚石膜、纳米多层膜、 纳米粉末、纳米晶体材料、 多孔硅、 碳60等新材料中表面技术起了关键作用。 外部采用阳极氧化工艺，内部呢？ 不粘锅，原理是什么？ 真空法 物理气相沉积、离子注入、化学气相沉积 在真空条件下，将金属气化成原子或分子，或者使其离子化成离子，直接沉积到工件表面，形成涂层的过程，称为物理气相沉积，其沉积粒子束来源于非化学因素，如蒸发镀溅射镀、离子镀等。 高电压下将不同离子注入工件表面令其表面改性的过程，称为离子注入，如注硼等。 化学气相沉积是把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入放置有基材的反应室，借助空间气相化学反应在基体表面上沉积固态薄膜的工艺技术。 兰博基尼定制手机 Intel处理器 化学气相沉积合成钻石 物理气相沉积 物理气相沉积 物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD) 在真空条件下，采用物理方法将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。 物理气相沉积的主要方法有，真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜，及分子束外延等。发展到目前，物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。 物理气相沉积 真空蒸镀 真空蒸镀基本原理是在真空条件下，使金属、金属合金或化合物蒸发，然后沉积在基体表面上，蒸发的方法常用电阻加热，高频感应加热，电子束、激光束、离子束高能轰击镀料，使蒸发成气相，然后沉积在基体表面。历史上，真空蒸镀是PVD法中使用最早的技术。 真空蒸镀 电阻蒸发源 采用钽、钼、钨等高熔点金属，做成适当形状的蒸发源，其上装入待蒸发材料，让电流通过，对蒸发材料进行直接加热蒸发，或者把待蒸发材料放入Al2O3、BeO等坩埚中进行间接加热蒸发，这便是电阻加热蒸发法。由于电阻加热蒸发源结构简单、价廉易作，所以是一种应用很普通的蒸发源。 电阻蒸发源 真空蒸镀 电子速蒸发源? 将蒸发材料放入水冷铜坩埚中，直接利用电子束加热，使蒸发材料气化蒸发后凝结在基板表面成膜，是真空蒸镀技术中的一种重要的加热方法和发展方向。电子束蒸发克服了一般电阻加热蒸发的许多缺点，特别适合制作高熔点薄膜材料和高纯薄膜材料。? 电子束蒸发源的优点为： 电子束轰击热源的束流密度高，能获得远比电阻加热源更大的能量密度。 由于被蒸发材料是置于水冷坩埚内，因而可避免容器材料的蒸发，以及容器材料与蒸镀材料之间的反应，这对提高镀膜的纯度极为重要。 热量可直接加到蒸镀材料的表面，热效率高，热传导和热辐射损失少。 真空蒸镀 高频感应蒸发源 高频感应蒸发源是将装有蒸发材料的坩埚放在高频螺旋线圈的中央，使蒸发材料在高频电磁场的感应下产生强大的涡流损失和磁滞损失，致使蒸发材料升高，直至气化蒸发。膜材的体积越小，感应的频率就越高。 这种蒸发源的特点是：? 蒸发速率大，可比电阻蒸发源大10倍左右；? 蒸发源的温度均匀稳定，不易产生飞溅现象；?