真空蒸发镀膜技术

真空蒸发(Vacuum Evaporation) 镀膜是在真空条件下，用蒸发器加热蒸发物质，使之升华，蒸发粒子流直接射向基片，并在基片上沉积形成固态薄膜，或加热蒸发镀膜材料的真空镀膜方法。其物理过程为：采用几种能源方式转换成热能，加热镀料使之蒸发或升华，成为具有一定能量(0.1~0.3eV) 的气态粒子(原子、分子或原子团)；离开镀料表面，具有相当运动速度的气态粒子以基本上无碰撞的直线飞行输运到基体表面；到达基体表面的气态粒子凝聚形核生长成固相薄膜；组成薄膜的原子重组排列或产生化学键合。薄膜淀积速率高金属原子撞击基片的能量很低，不会损伤基片表面蒸镀的真空较高，淀积的薄膜含有很少的残余气体成分，其成分与源材料基本相同。

其中，“加热蒸发”流程主要通过上文提到的“蒸发源”完成，蒸发源主要有电阻加热、电子束加热、高频感应加热、电弧加热和激光加热等五大类：1、电阻加热：电阻加热源是普遍使用的蒸发源，它结构简单、操作方便。典型的导电加热体材料有钨、钽、钼和碳等；2、电子束加热：电子束加热法的基本原理是基于由热阴极发射的电子在电场作用下，获得动能轰击到作为阳极的蒸发材料上，将其动能转化为加热材料的内能而使材料蒸发；3、射频感应加热：感应加热是将射频电源的能量直接耦合到金属、石墨一类的导体上，其原理是利用高频电磁场在导体材料中感生的热量来直接加热导体本身。4、电弧加热：电弧蒸镀利用高真空中两导电材料制成的电极之间形成电弧放电产生的高温，使电极材料蒸发而在基体上凝聚成膜；5、激光加热：脉冲激光加热表面可实现材料的瞬时蒸发，脉冲激光作为一种新的加热源，其特点之一是能量在时间和空间上高度集中，与常规的热蒸发有显著区别。