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标题:真空镀膜工艺的原理及应用
正文:
真空镀膜是在真空中将钛、金、石墨、水晶等金属或非金属、气体等材料利用溅射、蒸发或离子镀等技术,在基材上形成薄膜的一种表面处理过程。与传统化学镀膜方法相比，真空镀膜有很多优点：如对环境无污 染，是绿色环保工艺；对操作者无伤害；膜层牢固、致密性好、抗腐蚀性强，膜厚均匀。真空镀膜技术中经常使用的方法主要有：蒸发镀膜（包括电弧蒸发、电子枪蒸发、电阻丝蒸发等技术）、溅射镀膜（包 括直流磁控溅射、中频磁控溅射、射频溅射等技术），这些方法统称物理气相沉积（Physical Vapor Deposition）， 简称为PVD。与之对应的化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition）简称为CVD技术。行业内通常所说的“IP”（ion plating）离子镀膜，是因为在PVD技术中各种气体离子和金属离子参与成膜过程并起到重要作用，为了强调离子的作 用，而统称为离子镀膜。真空镀膜是一种产生薄膜材料的技术。在真空室内材料的原子从加热源离析出来打到被镀物体的表面上。此项技术用于生产激光唱片（光盘）上的铝镀膜和由掩膜在印刷电路板上镀金属膜。在真空中制备膜层，包括镀制晶态的金属、半导体、绝缘体等单质或化合物膜。虽然化学汽相沉积也采用减压、低压或等离子体等真空手段，但一般真空镀膜是指用物理的方法沉积薄膜。真空镀膜有三种形式,即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀.蒸发镀膜 通过加热蒸发某种物质使其沉积在固体表面，称为蒸发镀膜。这种方法最早由M.法拉第于1857年提出，现代已成为常用镀膜技术之一。蒸发物质如金属、化合物等置于坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源，待镀工件，如金属、陶瓷、塑料等基片置于坩埚前方。待系统抽至高真空后，加热坩埚使其中的物质蒸发。蒸发物质的原子或分子以冷凝方式沉积在基片表面。薄膜厚度可由数百埃至数微米。膜厚决定于蒸发源的蒸发速率和时间（或决定于装料量），并与源和基片的距离有关。对于大面积镀膜，常采用旋转基片或多蒸发源的方式以保证膜层厚度的均匀性。从蒸发源到基片的距离应小于蒸气分子在残余气体中的平均自由程，以免蒸气分子与残气分子碰撞引起化学作用。蒸气分子平均动能约为0.1～0.2电子伏。
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