薄膜均勻性概念

1.厚度上的均勻性，也可以理解為粗糙度，在光學薄膜的尺度上看（也就是1/10波長作為單位，約為100A），真空鍍膜的均勻性已經相當好，可以輕松將粗糙度控制在可見光波長的1/10范圍內，也就是說對于薄膜的光學特性來說，真空鍍膜沒有任何障礙。 但是如果是指原子層尺度上的均勻度，也就是說要實現10A甚至1A的表面平整，具體控制因素下面會根據不同鍍膜給出詳細解釋。另外抽氣的時間也要控制，太短會造成真空度不夠，但太長又浪費資源，不過有真空計的存在，要控制好還是不成問題的。

2.化學組分上的均勻性： 就是說在薄膜中，化合物的原子組分會由于尺度過小而很容易的產生不均勻特性，SiTiO3薄膜，如果鍍膜過程不科學，那么實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成分，這也是真空鍍膜的技術含量所在。 具體因素也在下面給出。1964年，采用離子鍍方法在鈦合金緊固件上鍍鋁，解決了飛機零件的“鎘脆”問題。

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油擴散泵在真空鍍膜機中的作用

油擴散泵：機械泵的極限真空只有10-2帕，當達到10-1帕的時候，實際抽速只有理論的1/10，如果要獲得高真空的話，必須采用油擴散泵。

油擴散泵的應用壓強范圍是10-1帕-10-7帕，它是利用氣體的擴散現象來排氣的，它具有結構簡單，操作方便，抽速大等特點。油擴散泵主要由泵殼、噴嘴、導流管和加熱器組成，里面主要添加擴散泵油（日本的型號是D-704#），根據噴嘴的多少可以分為單級泵和多級泵。如：某真空干燥工藝要求10mmHg的工作真空度，選用的真空泵的極限真空度至少要2mmHg，1好能達到1mmHg。

擴散泵底部內儲存有擴散泵油，上部為進氣口，右側旁下部為出氣口，在工作時出氣口由機械泵提供前置壓強，機械泵充當前置泵。

當擴散泵的油被電爐加熱時，產生的油蒸汽提供前置壓強，機械泵充當前置泵。當擴散泵油被電爐加熱時，產生的油蒸汽沿著導流管經傘形噴嘴向下噴出。因噴嘴外面有機械泵提供的1-10-1帕的真空，故油蒸汽可噴出一段距離，構成一個向出氣口方向運動的射流。射流后碰上由冷卻水冷卻的泵壁，凝結為液體，流回蒸發(fā)器，即靠油的蒸發(fā)——噴射——凝結，重復循環(huán)來實現抽氣的。第四，斷定檢查儀器的1小可檢漏率和檢漏靈敏性，以1大規(guī)模的檢查出漏氣狀況，防止一些漏孔被疏忽，進步檢漏的準確性。

由進氣口進入泵內的氣體分子，一旦落入蒸汽流中，便獲得向下運動的動量，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，氣體分子不可能長期滯留，且在射流界面的兩邊，被抽氣體有很大的濃度差，正是因為這個濃度差被抽氣體能不斷的越過界面，擴散進入射流中，被帶往出口處，在出口處再由機械泵抽走。油擴散泵主要由泵殼、噴嘴、導流管和加熱器組成，里面主要添加擴散泵油（日本的型號是D-704#），根據噴嘴的多少可以分為單級泵和多級泵。

擴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，其化學特性要好。

由于油擴散泵是無法杜絕有返油的幾率，那么沒有辦法保證精密產品的100％純凈，特別是半導體行業(yè)，所以就有“高真空冷凝泵＋低真空機械泵”所組成的無油真空系統(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，保證產品的質量（避免產品被污染、增強膜層與基板之間的附著力），但是其維護成本非常的高，造價昂貴，所以普及率沒有油擴散泵廣泛。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。

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真空鍍膜機的真空室設計方法

真空鍍膜技術是在真空條件下采用物理或者化學方法，使物體表面獲取所需膜體，真空鍍膜技術根據其采用方法的不同科分成蒸發(fā)鍍、濺射鍍、離子鍍、束流沉積以及分子束外延等，這次分析的鍍膜設備采用的是磁控濺射鍍膜。

真空室是真空設備的一個主要組成部位，真空鍍膜設備真空室設計主要考慮的就是密封性和可靠性，結構必須要合理，真空設備的材料生產都是在真空室內進行的，材料對真空度的影響要小，設計不能馬虎，要注意一些問題。

使用磁控濺射的真空鍍膜機一般采用的是圓筒主體結構，結構上要保證快速抽空，因氣袋會緩慢的放氣，因此要避免出現隔離孔穴，真空系統(tǒng)上端會加裝磁控濺射槍，為了使真空室和元件有足夠的強度，保證在外部和內部的作用力下不產生形狀的變化，厚度需要足夠。

焊接是真空室制造中的一道關鍵工序，保證焊接之后的真空室不會產生漏氣現象，須合理設計焊接結構，提高焊接質量，處在超高真空的內壁粗糙度要拋光使室外室內表面很光潔，須特別注意的是需做好防止生銹的措施。

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