溅射镀膜及其与蒸发镀膜的物理过程比较_陈国平(2)

,

实践证明

,

合澎度膜采用溅〕。

射工艺可以获得成份与靶材成份一致的薄膜〔工二

迁移过程。一

实用乌真空蒸发镀膜室内真空度一般在

…

一

,

…

托气体分子的平均自由程比通常的蒸发源到墓片的距离大得多因此蒸发出来的粒子在向墓片的迁移过程中,

,

相互之间及它们与或

余气体分子之间很少碰撞

,

它们将基本保持离开源日拆具有的能氢幻、

和直线飞行的轨乞只要当蒸发温度很高器发源表面的能量如有

蒸汽密度较大时蒸汽分子之间才会有较多的碰仇因此在设计和计算熟发潮莫的厚度及其分布时,,

,

都不考虑相互碰撞这一点一、、

。

但是在溅射渡膜中通常充气压强在。

。一一

托

,

程远小于容器的尺寸例如在充气压强粒子的乎均自由下,

托

平均自由程只有几个毫米,

。

除了靶与去片靠得非常近这种特殊

情况之外一般可以把溅散粒子的迁移过程看作是粒子通过充填气体的扩散过程量,。

在这过程中

,

由于相互碰撞不仅减小粒子的起始能,

而且更重癸的是改变了粒子逸出靶面时所具有的方向

因此到。

达基片的粒子可能来自于墓片正前方整个半球面内的所有方向在

适当控制溅射参数

,

特别是采用大面积乎面靶的情况下溅身撇膜。

,

容易获得厚度均匀的沉秘莫例如在普通直流二极溅射中,采用宜径

英寸的靶就能在基片中心直径,

差小于士在面积达三,尤

肠的均匀沉榔莫〔“吃勺

英寸的范围内获得膜厚偏〕在平面书划全浓射中甚至

可。

,

颧

上进行较均匀

瞰

膜亡

〕

。

过程那类成核与膜的生长〔〕,

源飞出的沉积粒子到达基片后由蒸发源或澎于面迁移

经过吸陈表,

相互碰概形成晶核,

,

然后经过晶核生长而生成小岛。

再

经过小岛的长九相互合并,

最后形成连缈汀薄膜

在这样一个成

膜过程中溅乌撇膜与蒸发镀膜的不同表现在,…

因为溅射产生约沉积粒子具有远高于蒸发产兰的沉积粒子

的平均动能

,

因而它们碰撞墓片表百撰结筑不仅能起到上面提到,

的冷化获片价作用

而且能够使原先理想平坦的表百粗粒化

,

也就

。是使得众面形炭缺心才”台阶而在这些缺唱和台阶的地方成核势垒

较低

,

结合能较九因而容易形成晶核引

。

少数溅射产生的沉积粒子具有很高的能量,

,

’

它们能渗透

注入

到基片表百下面几个原子层的深度

因而使内部晶格形成缺

岛,上述这两点在薄膜形成的最初阶段

。

而所有缺陷的位置都会成为凝结的核心

,

一,

成核阶段就起作用

,

因而一开始晶核就在墓片

奋夔个表面上比较均匀而稠密地分布

。

由于溅射产生的粒子具有较高的动能面上后虽然失去了法线方向的分速度,

它们在到达券片表

但仍保留有较灯勺乎行于叁

户片表面方向的如道沁

,

因而有助于晶核的生长和小岛的

都手

。

溅射产些的少数带电粒子到达绝缘材料的墓片上之后,

,

尽

管只是使沉积形成的小岛短暂的充电但是只要相部两个小岛所带的吧荷量相差很大,

或岛的止限几乎等于两小岛间的距离则两个。

,

小岛间的静电作用力总是呈现为吸引力

这种吸引力有时大到足以

使小岛相互靠拢并发生聚结此外能增加,

。

,

小岛带电幻结忍使其总自由,

因而小岛的表面积也将跟着增加

这也是使园球形小岛变

得平坦

,

岛的聚结加速〔

〕

。

上述溅射镀膜与蒸发健膜在栩奖形成过程中的不同各种观条分析手段得到证实。

,

可以通过

例如,

二

用电于显微,

镜证实了在相同的沉积速度加基片温度下,

在薄膜成核的最初阶段

,溅射膜与蒸发膜相比晶核密度大得多而且在较低的质量厚度的‘

一

…

情况下就能连续之

麟

‘〕晶〔

。

帆

‘寸也较小膜厚均匀〔

,

气托·

环境气氛的影响

在溅寿

踱膜过程中

,

假挑芝膜室内充气压力为数约为洲声

一

,

则碰

拉蕊片上的气体原子〔或分子

卜厦米秒

,

其位远运大于通常典空蒸发镀膜时抢击到旅片上的残余气体分子数

。

也远大于通常溅射速率‘例如基片上的溅射粒子数面上形成吸附层,。

一

。。。埃

分

下沉积于

这些拉击到叁片表面扛勺气体分子在基片表。

虽然它们在荷亡射粒子的撞击下绝大部份又从纵

墓片表面士就附但其中一部份就奄埋撅射粒子所覆益侧奄,

,

创笑

厚进一步增长时这种杂质原子往往占据在晶粒的界面二特别是子本身运具有某种化学活性当这些气体原子未么卜很,

,

或者由于溅射放

电而处于激活或电离状态则它们与沉积膜之间还会发生某种化学方面的反应,

因此薄膜的结构和性质将受到影响

。

而在蒸发镀膜中

,

这种影响可以靠提高真空度来缩小到极低的程度

。

但是近年来,

,

由于耀屯材料靶和超纯气体制备的进展,

,

以及

特别是由于反应溅射等各种裁射新工艺的寸扩应用,

人们可以利用

的影响通过严格词节溅射所用的气体的成上迷这种环境气氛蒯类

份

。

压力

。

今访范的方向等以及其他的溅射参数

例如溅射电压

电

流

、

磁场强度

偏置电瓜墓片温度……,

刹空制溅射膜的组成磁性,

结构与物理特性

从而制取满足各种不同应用要求的导电膜。

膜

、

光学迄介质膜以及其他功有城、

。

相比之下

蒸发镀膜在腆的。

结构与性能的调节加控制方面往往就不如溅射镀膜来得方便一个实例,

搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新人文社科溅射镀膜及其与蒸发镀膜的物理过程比较_陈国平(2)全文阅读和word下载服务。