-3 p/10 Pa
T/s
33 36 39 42 45 48 51
p/10-3Pa
13.4 13.8 14.2 14.0 14.0 14.3 14.3
T/s
63 66 69 72 75 78 81
p/10-3Pa
14.4 14.5 14.6 14.7 14.9 15.0 15.2
T/s
93 96 99 102 105 108 111
600 630 660 690 720 750 780 810 840 870
21.1 20.3 19.8 19.3 18.7 18.3 17.8 17.4 17.0 16.6
1500 1530 1560 1590 1620 1650 1680 1710 1740 1770
11.6 11.4 11.3 11.1 11.0 10.8 10.7 10.6 10.4 10.3
p/10-3Pa
8.1 8.1 8.1 8.1 8.1 8.0
T/s
63 66 69 72 75 78
p/10-3Pa
7.9 7.9 7.9 7.9 7.9 7.9
T/s
93 96 99 102 105 108
p/10-3Pa
7.9 7.9 7.9 7.9 7.9 7.9
8.0 8.0 8.0 7.9 8.0 8.0
钨钼合金电阻加热器, 用于蒸发浸润的紫铜材料。蒸发温度约 1084.4 ◦C。 b) 溅射法：
通过气体辉光放电产生的正离子轰击靶材表面，是原子或分子由靶材表面 直接溅射飞出，在基片上得到与靶材基本一致的薄膜。
实验内容
1. 取 20cm 的钼丝和 3cm 长的铜丝，分别用砂纸打磨、用水冲洗。
2. 将钼丝往螺丝钉上缠绕，制成螺旋电阻加热器，并将其两段牢固地连接到真 空室里的蒸发电极上。将打磨好的铜丝对折放入钼丝的螺旋管中。 3. 取一基片，用滤纸抹干净后置于载物台上。把内筒罩在载物台周围。用酒精 棉签、刷子、洗耳球等清理真空室的底部尤其是橡胶密封圈，保证良好的密 封性，然后将玻璃罩安装就位。 4. 抽真空： 直接按下高真空键。 当分子泵开始工作后, 打开蒸发选择开关以测试 钨钼电阻丝已经正常接入电路。当分子泵转速达到 704r/s 并保持该转速时， 开始每 30s 记录一次压强 P，直到压强降到 8×10-3Pa。
2400 2430 2460 2490 2520 2550 2580 1800 1830 1860
8.4 8.3 8.3 8.2 8.1 8.1 8.0 10.2 10.1 10.0
2. 预蒸发，电流 5A: 作图如下：
数据：
T/s
3 6 9 12 15 18
-3 p/10 Pa
T/s
33 36 39 42 45 48
-3 5. 预蒸发：压强达到 8×10 Pa 时，打开蒸发选择开关，加蒸发电流到 5A 并保
持。每 3s 记录一次真空压强，记录 120s。做 p-t 图。关掉蒸发电流，抽真空 到 8×10-3Pa。 6. 加蒸发电流到 15 A 并保持。 每 3s 记录一次真空压强， 记录 120s。 做 p-t 图。 关掉蒸发电流，抽真空到 8×10-3Pa。 7. 加蒸发电流到 25~30A 并保持 30s 至一分钟。观察真空室内衬底上薄膜的生 利用公式计算蒸发过程中铜分 长现象。 记录蒸发过程中最大的真空压强 pmax， 子的最小自由程。 8. 关闭电流，打开低真空开关。五分钟后按下“放气” 。 9. 关闭总电源，打开真空室。
同种气体分子的平均自由程为： �= λ kT
其中 d 为分子直径，p 为压强，T 为气体温度，k 为波尔兹曼常量。 iii. 气体分子与固体表面碰撞概率极低。
√2π d2 p
2. 真空的获得 本实验采用机械泵——涡轮分子泵真空系统。
真空泵性能的主要指标： 1）抽气速率: 单位时间被排除气体的体积, 常用单位 L/s。 2）极限压强: 不存在被抽气体负荷时, 真空泵的泵口处能达到的最低压强。 3）启动压强: 真空泵可以启动工作的最高压强。 机械泵：原理类似活塞唧筒。最常用的是旋片泵。 涡轮分子泵：原理类似风扇。 3. 真空的测量 a) 热偶真空计：气体导热率随温度变化，可利用温差电效应测量压强。 b) 三极管型电离真空计：结构类似三极电子管, 利用电离气体工作, 工作 效率与气体压强近似成正比。 c) 冷阴极电离真空计: 原理类似溅射离子泵。在高电压和磁场条件下会放 电, 电流正比于压强。 4. 薄膜的制备 a) 热蒸发法 本实验使用热蒸发法。要求真空度在 13 ∼ 6 mPa 之间。采用螺旋状电阻
实验数据与结果
1. 抽真空: 作图如下：
数据： T/s
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570
-3 p/10 Pa
T/s
900 930 960 990 1020 1050 1080 1110 1140 1170 1200 1230 1260 1290 1320 1350 1380 1410 1440 1470
21 24 27 30
8.1 8.2 8.1 8.1
51 54 57 60
8.0 8.0 8.0 8.0
81 84 87 90
7.9 7.9 7.9 7.9
111 114 117 120
7.9 7.9 7.9 7.9
3. 预蒸发，电流 15A： 作图如下：
数据：
T/s
3 6 9 12 15 18 21
17.9 18.5 18.6
4. 蒸发电流 25A Pmax=73.4×10-3Pa。 �= λ
√2π d2 p kT
=0.676m
p/10-3Pa
16.3 16.0 15.6 15.3 15.1 14.8 14.6 14.3 14.1 13.9 13.6 13.4 13.2 13.0 12.8 12.6 12.4 12.2 12.1 11.9
T/s
1800 1830 1860 1890 1920 1950 1980 2010 2040 2070 2100 2130 2160 2190 2220 2250 2280 2310 2340 2370
实验名称：真空镀膜
目的要求
1. 了解并学习真空的获得与测量; 2. 学习用热蒸发法制备金属膜.
仪器用具
多功能薄膜制备系统。
实验原理
1. 真空 a) 特点： i. 空间气体分子密度极小 在某些情况下，仅为大气压下分子密度的万亿分之一，真空可以近似为 没有气体污染的空间。 ii. 气体分子或带电粒子的平均自由程极长
p/10-3Pa
16.1 16.2 16.5 16.7 17.0 17.4 17.6
18.6 17.3 13.0 12.3 15.1 13.4 12.7
24 27 30
12.4 12.5 13.5
Байду номын сангаас
54 57 60
14.3 14.3 14.4
84 87 90
15.4 15.6 16.0
114 117 120
p/10-3Pa
10.2 10.1 10.0 9.9 9.7 9.7 9.5 9.5 9.4 9.3 9.2 9.0 9.0 8.9 8.8 8.7 8.7 8.7 8.6 8.5
65.7 60.7 56.0 51.6 47.6 43.8 40.9 38.2 36.2 34.4 32.7 31.0 29.2 27.5 26.3 25.3 24.3 23.4 22.5 21.8