真空镀膜的原理

1.4激光束蒸发源蒸发法

真空设备采用激光束蒸发源的蒸发技术是制备薄膜的理想方法。这是因为激光器可以安装在真空室外，这不仅简化了真空室内的空间

这种设置减少了加热源的放气，可以完全避免蒸发器对镀膜材料的污染，从而达到薄膜纯度的目的。此外，激光加热可以非常高

一些合金或化合物可以通过激光束加热“快速蒸发”。这对于确保膜的组成和防止膜的分馏或分解也非常有用。

然而，由于制作大功率连续激光器的成本高，其应用范围有限，目前无法在工业上广泛应用。

2.溅射涂膜

1842年格罗夫在实验室发现了阴极溅射现象。他在研究电子管阴极腐蚀时发现了阴极材料会向真空管壁迁移的现象。从自1870年以来，溅射原理被应用于薄膜的制备，但在过去的100年里，溅射工艺的发展一直很慢。1940年后，溅射薄膜层压板被发现它具有优异的性能，同时，各种改进溅射装置、提高溅射速率的新工艺相继出现并达到实用水平，使溅射技术得到了迅速发展广泛应用于工业。所谓“溅射”，是指带电粒子轰击固体表面(靶)，使固体原子(或分子)从表面喷出的现象。喷出的大部分粒子都是原子状态，通常称为飞溅射原子。用于轰击靶的带电粒子可以是电子、离子或中等大小的粒子。由于离子在电场作用下容易加速并获得所需的动能，所以大多数都是用离子作为轰击中粒子。这个粒子也叫入射离子。因为直接溅射的机理是离子，所以这种镀膜技术也被称为离子溅射镀膜或沉积。

真空镀膜的方式有很多种，其中有代表性的方法有:

1) DC二极管溅射。结构简单，可以在大面积衬底上制作均匀的薄膜，放电电流随压力和电压的变化而变化；

2)三极或四极溅射。可以实现低压和低压溅射，轰击靶的放电电流和离子能量可以独立控制。可以控制靶电流，也可以进行射频溅射。

3)磁控溅射(或高速低温溅射)。磁场以平行于目标表面的方向施加，并且使用正交电场和磁场的磁控管原理来减少电子对衬底的轰击

实现高速低温溅射；

4)对着靶溅射。两个靶材相对放置，在垂直于靶材表面的方向施加磁场，可以高速低温溅射磁性材料；

5)射频溅射。开发用于制作绝缘薄膜，如氧化硅、氧化铝、玻璃薄膜等。、或溅射金属；

6)反应溅射。阴极材料复合膜，如氮化钛、碳化硅、氮化铝、氧化铝等。；

7)偏压溅射。在镀膜过程中，同时去除基板上的轻带电粒子，使基板不含不纯气体；

8)不对称交流溅射。在大振幅的半周期内溅射靶材，在小振幅的半周期内用离子轰击衬底，去除吸附的气体，从而获得高纯度的薄膜；

9)离子束溅射。在高真空下，离子束溅射是非等离子体成膜过程。

10)吸气溅射。利用溅射粒子的吸杂效应可以去除不纯气体，获得高纯度的薄膜。