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PVD真空镀膜

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真空镀膜过程均匀性

来源:www.hx-pvd.com 发表时间:2022-08-15

真空镀膜工艺非常复杂,由于镀膜原理不同,可以分为很多种。因为需要高真空度,所以都有一个统一的名字。所以对于不同原理的真空镀膜来说,影响均匀性的因素是不同的。而均匀性这个概念本身会随着涂层尺度和膜层成分的不同而有不同的含义。

薄膜均匀性的概念:

1.厚度的均匀性也可以理解为粗糙度。在光学薄膜的尺度上(即以1/10波长为单位,约100A),真空镀膜的均匀性已经相当不错了,粗糙度可以轻松控制在可见光波长的1/10以内,也就是说,真空镀膜对于薄膜的光学特性没有障碍。但如果是指原子层尺度的均匀性,也就是说要达到10A甚至1A的表面平坦度,则是真空镀膜中的主要技术内容和技术瓶颈。具体的控制因素将根据不同的涂层在下面详细说明。

2.化学成分的均匀性:也就是说,在薄膜中,化合物的原子组成会因尺寸小而容易产生不均匀的特性。如果PVD真空镀膜薄膜的镀膜工艺不科学,那么实际表面成分不是SiTiO3,可能是其他比例。涂好的膜不是想要的膜的化学成分,这也是真空镀膜的技术含量。具体因素也在下面给出。

3.晶格有序的均匀性:这决定了薄膜是单晶、多晶还是非晶,这是真空镀膜中的一个热点问题。详见下文。主要有两种:蒸发沉积镀膜和溅射沉积镀膜,具体包括很多种类,包括真空离子蒸发、磁控溅射、MBE分子束外延、溶胶-凝胶法等。1.对于蒸镀,一般是将靶材加热,使表面成分以原子团或离子的形式蒸发,然后沉积在基板表面,通过成膜过程(散点-岛状结构-杂散结构-层状生长)形成薄膜。