真空蒸发镀膜法课件.pptVIP

.*.*一．合金的蒸发1.分馏现象当蒸发二元以上的合金及化合物时，蒸发材料在气化过程中，由于各成分的饱和蒸气压不同，使得其蒸发速率也不同，得不到希望的合金或化合物的比例成分，这种现象称为分馏现象。2.引入两个定律（理想溶体定律）理想溶体:各组元在量上可以任何比例互溶，溶解时没有热效应发生，体积具有加和性()。*合金与化合物的蒸发.*(a)分压定律液体的总蒸气压等于各组元蒸气分压之和,即(b)拉乌尔定律在溶液中,溶剂的饱和蒸气压与溶剂的摩尔分数成正比,其比例常数就是同温度下溶剂单独存在时的饱和蒸气压。即式中*.*3.拉乌尔定律在合金蒸发中的应用合金属固溶体的一种，因此:合金→固溶体→理想溶体所以合金的蒸发可近似地按拉乌尔定律来处理。如当合金含有二元组分时，合金各成分的蒸发速率*.*式中，PA’和PB’分别为A.B成分在温度T时的饱和蒸气分压，GA、GB分别为两种成分的蒸发速率；MA、MB分别为两种成分元素的摩尔质量。A.B两种成分的蒸发速率之比为要保证薄膜的成分与蒸发料成分完全一致，则必须使*.*如果认为合金中各成分的饱和蒸气压也服从拉乌尔定律，则PA’、PB’的估计值为,,假设mA.mB分别为组元金属A.B在合金中的质量,WA.WB为在合金中的浓度，即有*.*,合金中组元金属A.B的蒸发速率之比可改写为(2-66)*.*此式说明,二元合金中两个组元金属蒸发速率之比,可能不同,从而使得薄膜的成分在厚度方向不一致。采用真空蒸发法制作预定组成的合金薄膜,经常采用瞬时蒸发法、双蒸发源法及合金升华法等。*.*1.瞬时蒸发法*.*又称“闪烁”法。它是将细小的颗粒，逐次送到非常炽热的蒸发器或坩埚中，使一个一个的颗粒实现瞬间完全蒸发。如果颗粒尺寸很小，几乎能对任何成分进行同时蒸发，故瞬时蒸发法常用于合金中元素的蒸发速率相差很大的场合。优点:能获得成分均匀的薄膜，可以进行掺杂蒸发等。缺点:是蒸发速率难于控制，且蒸发速率不能太快。*.*关系曲线.*薄膜的纯度CiCi定义:在1cm2表面上每秒钟剩余气体分子碰撞的数目与蒸发淀积粒子数目之比。每秒钟蒸发淀积在1cm2基片表面的粒子对应的膜厚增加，成为淀积速率Rd。.*避免环境中的残存气体对薄膜的污染:(1)使用高真空技术,提高沉积系统的真空度;(2)提高薄膜生长速率;(3)预蒸发活性金属薄膜。.*第四节蒸发源的发射特性------厚度分布蒸发过程的假设:1)忽略蒸发原子与剩余气体和蒸发原子之间的碰撞。2)蒸发源的发射特性不随时间而变化。3)入射到基片上的原子全部凝结成薄膜。.*则时间t1内，蒸发总质量:在dAs基