物理氣相沉積法

物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition簡稱PVD) 是用物理的方法(如蒸發、濺射等)使鍍膜材料氣化,在基體表面沉積成膜的方法。除傳統的真空蒸發和濺射沉積技術外,還包括近30 多年來蓬勃發展起來的各種離子束沉積,離子鍍和離子束輔助沉積技術。其沉積類型包括: 真空蒸鍍、濺射鍍、離子鍍等。物理氣相沉積技術雖然五花八門,但都必須實現氣相沉積三個環節,即鍍料(靶材) 氣化一氣相輸運一沉積成膜。

各種沉積技術的不同點主要表現為在上述三個環節中能源供給方式不同,同一氣相轉變的機制不同,氣粒子形態不同,氣相粒子荷能大小不同,氣相粒子在輸運過程中能量補給的方式及粒子形態轉變不同,鍍料粒子與反應氣體的反應活性不同,以及沉積成膜的基體表麵條件不同而已。與化學氣相沉積相比,主要優點和特點如下:

I)鍍膜材料廣泛,容易獲得:包括純金屬、合金、化合物,導電或不導電,低熔點或高熔點,液相或固相,塊狀或粉末,都可以使用或經加工後使用。

2)鍍料汽化方式:可用高溫蒸發,也可用低溫濺射。

3)沉積粒子能量可調節,反應活性高。通過電漿或離子束介人,可以獲得所需的沉積粒子能量進行鍍膜,提高膜層質量。通過電漿的非平衡過程提高反應活性。

4)低溫型沉積:沉積粒子的高能量高活性,不需遵循傳統的熱力學規律的高溫過程,就可實現低溫反應合成和在低溫基體上沉積,擴大沉積基體適用範圍。可沉積各類型薄膜:如金屬膜、合金膜、化合物膜等。

5)無污染,利於環境保護。

物理氣相沉積技術已廣泛用於各行各業,許多技術已實現工業化生產。其鍍膜產品涉及到許多實用領域。

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