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廣州佰禧特種玻璃有限公司

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玻璃的特殊蒸鍍技術(shù)

2015
06-10

11:09:13

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122
來源:廣州佰禧特種玻璃有限公司

閃蒸蒸鍍法

將需要蒸發(fā)的合金材料制成細(xì)?;蚍勰?,讓其一顆一顆地落到高溫的坩堝中,每個(gè)顆粒在瞬間*蒸發(fā)掉。這種方法也適用于三元、四元等多元合金的蒸鍍,可以保證膜層組分與膜材合金相一致。但是,對(duì)閃蒸蒸鍍法的蒸發(fā)速率的控制比較困難。

⒉多蒸發(fā)源蒸鍍法

在制備由多種元素組成的合金薄膜時(shí),原則上可以將這幾種元素分別裝入各自的蒸發(fā)源中,同時(shí)加熱并分別控制蒸發(fā)源的溫度,即獨(dú)立控制各種元素的蒸發(fā)速率,以便保證沉積膜層的組分。這種方法要求各個(gè)蒸發(fā)源之間要屏蔽,防止蒸發(fā)源之間相互污染。

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反應(yīng)蒸鍍法是將活性氣體引入鍍膜室,使活性氣體的原子、分子和從蒸發(fā)源蒸發(fā)出來的膜材原子、分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而制備所需要的化合物薄膜的一種方法。粒子間的化學(xué)反應(yīng)可以在空間(即氣相狀態(tài))也可能在基片上進(jìn)行,或者兩者兼有,不過,一般認(rèn)為在基片上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的幾率較大。該反應(yīng)與蒸發(fā)溫度、蒸發(fā)速度、反應(yīng)氣體的分壓及基片的溫度等因素有關(guān)。作為蒸發(fā)源的膜材可以是金屬、合金或化合物。反應(yīng)蒸鍍法主要用于制備高熔點(diǎn)的絕緣化合物薄膜。

例如,在蒸發(fā)Ti時(shí)加入C2H2氣體,可獲得硬質(zhì)膜TiC,其反應(yīng)式為

2Ti+ C2H2→2TiC+H2

而在蒸發(fā)Ti時(shí)加入N2,可獲得硬質(zhì)膜TiN,其反應(yīng)式為

2Ti+N2→2TiN

又如,蒸發(fā)SnO2-In2O3混合物時(shí)加入一定量的O2,可獲得ITO透明導(dǎo)電膜。下表列舉了用反應(yīng)蒸鍍法制備化合物薄膜的工藝條件。

薄膜

膜材

蒸發(fā)速率/nm·s-1

反應(yīng)氣體

反應(yīng)氣體壓力/Pa

基片溫度/℃

Al2O3

Al

0.4~0.5

O2

10-3~10-2

400~500

Cr2O5

Cr

約0.2

O2

2×10-3

300~400

SiO2

SiO

約0.2

O2或空氣

約10-2

100~300

Ta2O5

Ta

約0.2

O2

10-2~10-1

700~900

AIN

Al

約0.2

NH

約10-2

300(多晶)

400~1400(單晶)

ZrN

Zr

 

N2

 

 

TiN

Ti

約0.3

約0.3

N2

NH

5×10-2

5×10-2

室溫

室溫

SiC

Si

 

C2H2

4×10-4

約900

TiC

Ti

 

C2H2

 

約300

<!--[if !supportLists]--><!--[endif]-->三溫度蒸鍍法

在制備化合物半導(dǎo)體薄膜時(shí),基片溫度對(duì)膜層的結(jié)構(gòu)和物理性能的影響是很明顯的,因此在制備二元化合物半導(dǎo)體單晶膜時(shí),必須控制基片溫度。在這種情況下,將兩種膜材分別裝入各自的蒸發(fā)源內(nèi),分別獨(dú)立的控制兩個(gè)蒸發(fā)源和一個(gè)基片的溫度(共計(jì)三個(gè)溫度)進(jìn)行蒸發(fā),故稱三溫度蒸鍍法。這種方法主要用于制備GaAs等Ⅲ~Ⅴ族化合物半導(dǎo)體單晶薄膜。

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