薄膜均勻性概念

1.厚度上的均勻性，也可以理解為粗糙度，在光學(xué)薄膜的尺度上看（也就是1/10波長(zhǎng)作為單位，約為100A），真空鍍膜的均勻性已經(jīng)相當(dāng)好，可以輕松將粗糙度控制在可見(jiàn)光波長(zhǎng)的1/10范圍內(nèi)，也就是說(shuō)對(duì)于薄膜的光學(xué)特性來(lái)說(shuō)，真空鍍膜沒(méi)有任何障礙。如需了解更多真空鍍膜的相關(guān)信息，歡迎關(guān)注艾明坷網(wǎng)站或撥打圖片上的電話詢。 但是如果是指原子層尺度上的均勻度，也就是說(shuō)要實(shí)現(xiàn)10A甚至1A的表面平整，具體控制因素下面會(huì)根據(jù)不同鍍膜給出詳細(xì)解釋。

2.化學(xué)組分上的均勻性： 就是說(shuō)在薄膜中，化合物的原子組分會(huì)由于尺度過(guò)小而很容易的產(chǎn)生不均勻特性，SiTiO3薄膜，如果鍍膜過(guò)程不科學(xué)，那么實(shí)際表面的組分并不是SiTiO3，而可能是其他的比例，鍍的膜并非是想要的膜的化學(xué)成分，這也是真空鍍膜的技術(shù)含量所在。在傳感器方面在傳感器中，多采用那些電氣性質(zhì)相對(duì)于物理量、化學(xué)量及其變化來(lái)說(shuō)，極為敏感的半導(dǎo)體材料。 具體因素也在下面給出。

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油擴(kuò)散泵在真空鍍膜機(jī)中的作用

油擴(kuò)散泵：機(jī)械泵的極限真空只有10-2帕，當(dāng)達(dá)到10-1帕的時(shí)候，實(shí)際抽速只有理論的1/10，如果要獲得高真空的話，必須采用油擴(kuò)散泵。

油擴(kuò)散泵的應(yīng)用壓強(qiáng)范圍是10-1帕-10-7帕，它是利用氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象來(lái)排氣的，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，抽速大等特點(diǎn)。普通玻璃能透過(guò)絕大部分太陽(yáng)光輻射能量，這對(duì)采光和吸收太陽(yáng)光線的能量十分有利。油擴(kuò)散泵主要由泵殼、噴嘴、導(dǎo)流管和加熱器組成，里面主要添加擴(kuò)散泵油（日本的型號(hào)是D-704#），根據(jù)噴嘴的多少可以分為單級(jí)泵和多級(jí)泵。

擴(kuò)散泵底部?jī)?nèi)儲(chǔ)存有擴(kuò)散泵油，上部為進(jìn)氣口，右側(cè)旁下部為出氣口，在工作時(shí)出氣口由機(jī)械泵提供前置壓強(qiáng)，機(jī)械泵充當(dāng)前置泵。

當(dāng)擴(kuò)散泵的油被電爐加熱時(shí)，產(chǎn)生的油蒸汽提供前置壓強(qiáng)，機(jī)械泵充當(dāng)前置泵。當(dāng)擴(kuò)散泵油被電爐加熱時(shí)，產(chǎn)生的油蒸汽沿著導(dǎo)流管經(jīng)傘形噴嘴向下噴出。1964年，采用離子鍍方法在鈦合金緊固件上鍍鋁，解決了飛機(jī)零件的“鎘脆”問(wèn)題。因噴嘴外面有機(jī)械泵提供的1-10-1帕的真空，故油蒸汽可噴出一段距離，構(gòu)成一個(gè)向出氣口方向運(yùn)動(dòng)的射流。射流后碰上由冷卻水冷卻的泵壁，凝結(jié)為液體，流回蒸發(fā)器，即靠油的蒸發(fā)——噴射——凝結(jié)，重復(fù)循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)抽氣的。

由進(jìn)氣口進(jìn)入泵內(nèi)的氣體分子，一旦落入蒸汽流中，便獲得向下運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量，向下飛去，由于射流具有高的流速（約200米/秒），高的蒸汽密度，且擴(kuò)散泵油具有高的分子量（300-500）故能有效的帶走氣體分子，因此在射流的界面內(nèi)，氣體分子不可能長(zhǎng)期滯留，且在射流界面的兩邊，被抽氣體有很大的濃度差，正是因?yàn)檫@個(gè)濃度差被抽氣體能不斷的越過(guò)界面，擴(kuò)散進(jìn)入射流中，被帶往出口處，在出口處再由機(jī)械泵抽走。發(fā)現(xiàn)機(jī)械泵的油少了就要添加，不要認(rèn)為這油是定期更換的，等到了時(shí)間再維護(hù)，到時(shí)候可能泵的轉(zhuǎn)子就會(huì)磨損嚴(yán)重了。

擴(kuò)散泵的油蒸汽壓是決定泵的極限真空的重要因素，因此盡量選用飽和蒸汽壓低的泵油，其化學(xué)特性要好。

由于油擴(kuò)散泵是無(wú)法杜絕有返油的幾率，那么沒(méi)有辦法保證精密產(chǎn)品的100％純凈，特別是半導(dǎo)體行業(yè)，所以就有“高真空冷凝泵＋低真空機(jī)械泵”所組成的無(wú)油真空系統(tǒng)，冷凝泵組成的排氣系統(tǒng)不僅排氣效率極高，而且有效保證真空腔的清潔，保證產(chǎn)品的質(zhì)量（避免產(chǎn)品被污染、增強(qiáng)膜層與基板之間的附著力），但是其維護(hù)成本非常的高，造價(jià)昂貴，所以普及率沒(méi)有油擴(kuò)散泵廣泛。厚度上的均勻性，也可以理解為粗糙度，在光學(xué)薄膜的尺度上看（也就是1/10波長(zhǎng)作為單位，約為100A），真空鍍膜的均勻性已經(jīng)相當(dāng)好，可以輕松將粗糙度控制在可見(jiàn)光波長(zhǎng)的1/10范圍內(nèi)，也就是說(shuō)對(duì)于薄膜的光學(xué)特性來(lái)說(shuō)，真空鍍膜沒(méi)有任何障礙。

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真空鍍膜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

在平板顯示器中

所有各類平板顯示器都要用到各種類型的薄膜，而且，幾乎所有類型的平板顯示器件都需要使用ITO膜，以滿足透明電器的要求?？梢院敛豢鋸埖恼f(shuō)，沒(méi)有薄膜技術(shù)，就沒(méi)有平板顯示器件。

在太陽(yáng)能利用方面

當(dāng)需要有效地利用太陽(yáng)熱能時(shí)，就要考慮采用對(duì)太陽(yáng)光線吸收較多、而對(duì)熱輻射等所引起的損耗較小的吸收面。太陽(yáng)光譜的峰值大約在波長(zhǎng)為2-20μm之間的紅外波段。通常選擇泵的極限真空度要高于真空設(shè)備工作真空度半個(gè)到一個(gè)數(shù)量級(jí)。由于太陽(yáng)輻射與熱輻射光譜在波段上有差異，因此，為了有效地利用太陽(yáng)熱能，就必須考慮采用具有波長(zhǎng)選擇特性的吸收面。

理想的選擇吸收面，是太陽(yáng)輻射光譜的波段（可見(jiàn)光波段）吸收率（α）為1，在熱輻射波段（紅外波段）輻射率（ε）為0。

在防偽技術(shù)中

防偽膜種類很多，從使用方法可分為反射式和透射式；從膜系附著方式可以分為直接鍍膜式、間接鍍膜式或間接鍍膜剪貼式。

在飛機(jī)防護(hù)涂層方面

飛機(jī)的鈦合金緊固件，原來(lái)采用電鍍方法鍍鎘。但在鍍鎘中含有氫，所以在飛行過(guò)程中，受到大氣、海水的腐蝕，鍍層上容易產(chǎn)生“鎘脆”，甚至引起“空難”。

1964年，采用離子鍍方法在鈦合金緊固件上鍍鋁，解決了飛機(jī)零件的“鎘脆”問(wèn)題。在離子鍍技術(shù)中，由于給工件施加負(fù)偏壓，可以形成“偽擴(kuò)散層”、細(xì)化膜層組織，因此，可以顯著提高膜層的耐腐蝕性能。

在光學(xué)儀器中

人們熟悉的光學(xué)儀器有望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、照相機(jī)、測(cè)距儀，以及日常生活用品中的鏡子、眼鏡、放大鏡等，它們都離不開(kāi)鍍膜技術(shù)，鍍制的薄膜有反射膜、增透膜和吸收膜等幾種。

在信息存儲(chǔ)領(lǐng)域中

薄膜材料作為信息記錄于存儲(chǔ)介質(zhì)，有其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)：

由于薄膜很薄，可以忽略渦流損耗；磁化反轉(zhuǎn)極為迅速；與膜面平行的雙穩(wěn)態(tài)狀態(tài)容易保持等。

為了更精密地記錄與存儲(chǔ)信息，必然要采用鍍膜技術(shù)。

在傳感器方面

在傳感器中，多采用那些電氣性質(zhì)相對(duì)于物理量、化學(xué)量及其變化來(lái)說(shuō)，極為敏感的半導(dǎo)體材料。此外，其中，大多數(shù)利用的是半導(dǎo)體的表面、界面的性質(zhì)，需要盡量增大其面積，且能工業(yè)化、低價(jià)格制作，因此，采用薄膜的情況很多。

在集成電路制造中

晶體管路中的保護(hù)層（SiO2、Si3N4）、電極管線等，多是采用CVD技術(shù)、PVCD技術(shù)、真空蒸發(fā)金屬技術(shù)、磁控濺射技術(shù)和射頻濺射技術(shù)?？梢?jiàn)，氣相沉積是制備集成電路的核心技術(shù)之一。

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常見(jiàn)的真空鍍膜材料

氧化物一氧化硅SiO,二氧化硅SiO2,二氧化鈦TiO2,二氧化鋯ZrO2,二氧化鉿HfO2,一氧化鈦TiO,五氧化三鈦Ti3O5，五氧化二鈮Nb2O5，五氧化二鉭Ta2O5,氧化釔Y2O3，氧化鋅ZnO等高純氧化物鍍膜材料。

其它化合物硫化鋅ZnS，硒化鋅ZnSe，氮化鈦TiN，碳化硅SiC，鈦酸鑭LaTiO3，鈦酸鋇BaTiO3，鈦酸鍶SrTiO3，鈦酸鐠PrTiO3，硫1化鎘CdS等真空鍍膜材料。

金屬鍍膜材料高純鋁Al，高純銅Cu，高純鈦Ti，高純硅Si，高純金Au，高純銀Ag，高純銦In，高純鎂Mg，高純鋅Zn，高純鉑Pt，高純鍺Ge，高純鎳Ni,高純金Au，金鍺合金AuGe，金鎳合金AuNi，鎳鉻合金NiCr，鈦鋁合金TiAl，鋅鋁合金ZnAl，鋁硅合金AlSi等金屬鍍膜材料。第五，掌握檢漏儀器的反應(yīng)時(shí)刻和消除時(shí)刻，把時(shí)刻掌握好，確保檢漏儀器作業(yè)到位，時(shí)刻少了，檢漏作用必定差，時(shí)刻長(zhǎng)了，糟蹋檢漏氣體和人工電費(fèi)?！?