1、合金蒸镀 分馏现象：合金中的各组分在同样的温度下有不
同的蒸气压，组成合金后，在同样温度下合金液 中各组分的蒸气压差异仍然存在，产生分馏现象。 解决方法：
（1）多源蒸发 （2）瞬时蒸发 （3）反应蒸发 （4）高能量密度蒸发
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2、化合物蒸镀
分解现象：常用化合物蒸发材料蒸镀薄膜 时，一些化合物会在高温下分解，从而造 成其中的高蒸气压组分的降低。
膜材料使其蒸发，可用于蒸发温度小于1500℃的许多金 属和一些化合物。
优缺点：结构简单，方便使用;蒸发源与镀料相互接触，
易对镀料造成污染或与其反应，且无法进行高熔点材料的 蒸发镀膜。
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2、电子束蒸发源
电子束蒸发源是在镀膜室 内安装一个电子枪，利用 电子束聚焦后集中轰击镀 膜材料进行加热。
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二、气体的辉光放电示意图
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三、溅射镀膜的工艺方法
1、二极直流溅射镀膜 优点：装置简单，操
作方便。 缺点：沉积速率低，
只能溅射金属等导电 材料。
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2、射频溅射镀膜
可以溅射介 质靶材
小阴极溅射 大阳极基片
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3、三极溅射与磁控溅射
三极溅射原理 图
气体原子不受真空罩内的残余气体分子碰撞引起散 射而直接到达基片表面。 注意：一般蒸镀真空度为（10-2～10-5）Pa。这里 强调的真空度指的是蒸发镀膜前真空罩的起始气压。
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3、蒸发温度
蒸发温度是如何影响到蒸镀过程的？
加热温度 的高低直接影响到镀膜材料的蒸发速率
和蒸发方式。蒸发温度过低时，镀膜材料蒸发速率 过低，薄膜生长速率低；而过高的蒸发温度，不仅 会造成蒸发速率过高而产生的蒸发原子相互碰撞、 散射等现象，还可能产生由于镀料中含有气体迅速 膨胀而形成镀料飞溅。
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溅射原理：
溅射完全是 动能的交换 过程，是发 生了级联碰 撞的结果。
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2、溅射速率和溅射能量
概念：一个入射离子所溅射出的原子个数称 为溅射速率或溅射产额，单位（原子个数/离 子）。
影响溅射速率的因素：
（1）入射离子能量和种类
（2）靶材
（3）离子的入射角及靶材温度等
溅射原子的能量：热蒸发原子10-1ev，溅射 原子能量（1-10）ev。
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12.3 溅射镀膜
概念：带有几十电子伏以上动能的荷能粒 子轰击固体材料时，材料表面的原子或分 子会获得足够的能量而脱离固体的束缚逸 出到气相中，这一现象称为溅射。溅射到 气相中的原子再沉积到固体表面，使之沉 积成膜，称为溅射镀膜。
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一、溅射镀膜的原理
1、溅射现象
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蒸发温度一般为将镀料加热到使其平衡蒸气压达到 几Pa时的温度。
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二、蒸发源和蒸发方式
1、电阻蒸发源（盛放镀料的器皿）： 电阻蒸发源材料要求：
a） 高熔点，低蒸汽压 b） 不与蒸发料发生相互溶解或化学反应 c） 易被液态的蒸发材料润湿。
常用材料：钨、钼、钽
加热方式：利用大电流通过时产生的焦耳热直接加热镀
第十二章 薄膜制备技术
气相沉积技术就是通过气相材料 或使材料气化后，沉积于固体材料或 制品（基片）表面并形成薄膜，从而 使基片获得特殊表面性能的一种新技 术。
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12.1 薄膜的特征与分类
概念：薄膜是一类用特殊方法获得的，依靠基 体支撑并具有与基体不同的结构和性能的二维 材料。
薄膜特征： 1）厚度 （纳米，微米，毫米） 2）有基体支撑（不是单独存在的） 3）特殊的结构和性能（与块体材料相区别） 4）特殊的形成方式（缺陷及内应力）
优点：有利于蒸发高熔点 金属和化合物材料；熔池 用水冷却，镀膜材料与熔 池不会发生污染和反应；
缺点：电子束轰击会造成
化合物部分分解，影响薄
膜结构和性能；电子束蒸
发源体积束蒸 发源加热原 理相同
性能优于电 子束蒸发源
价格昂贵
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三、合金与化合物的蒸镀
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12.2 蒸发镀膜
概念：把待镀膜的基片或工件置于真空室内， 通过对镀膜材料加热使其气化而沉积于基体 或工件表面并形成薄膜的工艺过程，称为真 空蒸发镀膜，简称蒸发镀膜或蒸镀。
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1、蒸发镀膜的装置与过程
基本设备：主要是附有真空抽气系统的真 空室和蒸发镀膜材料加热系统，安装基片 或工件的基片架和一些辅助装置组成。
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种类：
（1）以材料种类划分：金属、合金、陶瓷、半导 体、化合物、高分子薄膜等。 （2）以晶体结构划分：单晶、多晶、纳米晶、非 晶 （3）以厚度划分：纳米薄膜，微米薄膜和厚膜。 （4）以薄膜组成结构划分：多层薄膜，梯度薄膜， 复合薄膜。
应用：
光学薄膜、微电子薄膜、光电子学薄膜、集成 电路薄膜、防护功能薄膜。
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薄膜的制备方法
薄膜的制备方法可分为：液相法和气相法
气相沉积技术分为：物理气相沉积和化学气相沉积。
物理气相沉积：（PVD) (1)真空蒸镀 (2)溅射镀膜 (3)离子镀膜
化学气相沉积：(CVD) (1)常压、低压CVD (2)等离子辅助CVD (3)激光（电子束）辅助CVD (4)有机金属化合物CVD
三极溅射优点： a 降低溅射气
体气压 b 沉积薄膜气
解决方法：(1) 向反应室内加热反应气体 以补充气体组分的损失。 (2) 反应蒸镀。
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四、蒸镀特点与用途
蒸镀只用于镀制对结合强度要求不高的某 些功能膜; 例如用作电极的导电膜，光学镜 头用的增透膜等。
蒸镀用于镀制合金膜时在保证合金成分这 点上，要比溅射困难得多，但在镀制纯金 属时，蒸镀可以表现出镀膜速率快的优势。
基本过程：用真空抽气系统对密闭的钟罩 进行抽气，当真空罩内的气体压强足够低 时，通过蒸发源对蒸发料进行加热到一定 温度，使蒸发料气化后沉积于基片表面， 形成薄膜。
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2、真空度
为什么镀膜时镀膜室内要具有一定的真空度？ 一方面原因：真空环境可防止工件和薄膜本身的污
染和氧化，便于得到洁净致密的各种薄膜。 另一方面原因：真空镀膜时，为了使蒸发料形成的