PVD真空鍍膜機(jī)的各部分組成及其工作原理
PVD真空鍍膜機(jī)是目前制作真空條件應(yīng)用為廣泛的真空設(shè)備,一般用真空室、真空機(jī)組、電氣控制柜三大部分組成,排氣系統(tǒng)采用“擴(kuò)散泵+機(jī)械泵+羅茨泵+低溫冷阱+polycold”組成。本公司專業(yè)從事PVD真空鍍膜設(shè)備的研發(fā)與生產(chǎn)擁有經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)團(tuán)隊(duì)及優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)隊(duì)伍為您解決設(shè)備在使用過程中遇到的任何問題。下面,詳細(xì)介紹PVD真空鍍膜機(jī)的各部分組成及其工作原理。
一、真空主體——真空腔根據(jù)加工產(chǎn)品要求的各異,真空腔的大小也不一樣,目前應(yīng)用多的有直徑1.3M、0.9M、1.5M、1.8M等,腔體由不銹鋼" target=_blank>不銹鋼材料制作,要求不生銹、堅(jiān)實(shí)等,真空腔各部分有連接閥,用來連接各抽氣泵浦。
二、輔助抽氣系統(tǒng):排氣系統(tǒng)為鍍膜機(jī)真空系統(tǒng)的重要部分,主要有由機(jī)械泵、增壓泵(主要介紹羅茨泵)、油擴(kuò)散泵三大部分組成。此排氣系統(tǒng)采用“擴(kuò)散泵+機(jī)械泵+羅茨泵+低溫冷阱+polycold”組成。排氣流程為:機(jī)械泵先將真空腔抽至小于2.0*10-2PA左右的低真空狀態(tài),為擴(kuò)散泵后繼抽真空提供前提,之后當(dāng)擴(kuò)散泵抽真空腔的時(shí)候,機(jī)械泵又配合油擴(kuò)散泵組成串聯(lián),以這樣的方式完成抽氣動(dòng)作。
但是如果是指原子層尺度上的均勻度,也就是說要實(shí)現(xiàn)10A甚至1A的表面平整,是現(xiàn)在真空鍍膜中主要的技術(shù)含量與技術(shù)瓶頸所在,具體控制因素下面會(huì)根據(jù)不同鍍膜給出詳細(xì)解釋。
薄膜均勻性的概念:
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光波長的1/10范圍內(nèi),也就是說對(duì)于薄膜的光學(xué)特性來說,真空鍍膜沒有任何障礙。
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2.化學(xué)組分上的均勻性:
就是說在薄膜中,化合物的原子組分會(huì)由于尺度過小而很容易的產(chǎn)生不均勻特性,SiTiO3薄膜,如果鍍膜過程不科學(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。
3.晶格有序度的均勻性:
這決定了薄膜是單晶,多晶,非晶,是真空鍍膜技術(shù)中的熱點(diǎn)問題,具體見下。
主要分類有兩個(gè)大種類:
蒸發(fā)沉積鍍膜和濺射沉積鍍膜,具體則包括很多種類,包括真空離子蒸發(fā),磁控濺射,MBE分子束外延,溶膠凝膠法等等
一、對(duì)于蒸發(fā)鍍膜:
一般是加熱靶材使表面組分以原子團(tuán)或離子形式被蒸發(fā)出來,并且沉降在基片表面,通過成膜過程(散點(diǎn)-島狀結(jié)構(gòu)-迷走結(jié)構(gòu)-層狀生長)形成薄膜。
厚度均勻性主要取決于:
1、基片材料與靶材的晶格匹配程度
2、基片表面溫度
3、蒸發(fā)功率,速率
4、真空度
5、鍍膜時(shí)間,厚度大小。
組分均勻性:
蒸發(fā)鍍膜組分均勻性不是很容易保證,具體可以調(diào)控的因素同上,但是由于原理所限,對(duì)于非單一組分鍍膜,蒸發(fā)鍍膜的組分均勻性不好。