薄膜制备方法概述.pptVIP

* * 第三章 薄膜制备方法概述 薄膜生长方法是获得薄膜的关键。薄膜材料的质量和性能不仅依赖于薄膜材料的化学组成，而且与薄膜材料的制备技术具有一定的关系。 随着科学技术的发展和各学科之间的相互交叉, 相继出现了一些新的薄膜制备技术。这些薄膜制备方法的出现, 不仅使薄膜的质量在很大程度上得以改善, 而且为发展一些新型的薄膜材料提供了必要的制备技术。 1852 Grove观察到辉光放电引起的金属沉积； 1857 Faraday 在惰性气体环境，蒸发沉积金属薄膜； 工业化光学元件（真空技术，加热元件:Pt,W） 1877 溅射法用于镜子表面镀膜，但主要以蒸发法为主（高沉积率，高真空度，清洁环境，适用各种材料） 1960s，PLD，CVD，MBE，磁控溅射…… 第一节 沉积技术的发展 第二节 薄膜制备技术 直流溅射 射频溅射 磁控溅射 离子束溅射 真空 蒸发 溅射 沉积 离子镀 物理气相沉积 （PVD） 化学气相沉积 （CVD） 分子束外延 （MBE） 气相沉积 电 镀 法 溶胶-凝胶法 电阻加热 感应加热 电子束加热 激光加热 直流二极型离子镀 射频放电离子镀 等离子体离子镀 HFCVD PECVD LECVD …… DC RF MW ECR 热壁 冷壁 物理气相沉积(PVD) 物理气相沉积:薄膜材料通过物理方法输运到基体表面的镀膜方法； 通常是固体或熔融源； 在气相或衬底表面没有化学反应； 代表性技术：蒸发镀膜、溅射镀膜； 技术特点：真空度高、沉积温度低、设备相对比较简单。薄膜质量差，可控度小、表面容易不均匀。 化学气相沉积(CVD) 化学气相沉积: 沉积过程中发生化学反应，薄膜与原料的化合状态不一样。 代表性技术：低压CVD(LPCVD), 常压CVD APCVD, 等离子体增强CVD (PECVD);金属有机源CVD(MOCVD) 技术特点：薄膜质量高，致密，可控性好， 其它成膜技术：液相外延(LPE)，电沉积，溶胶凝胶(sol-gel)，自组装，spin-coating，化学浴沉积(CBD)等。 新的薄膜制备技术： 以蒸发沉积为基础发展出了电子束蒸发沉积、分子束外延薄膜生长(MBE) ； 以载能束与固体相互作用为基础, 先后出现了离子束溅射沉积、脉冲激光溅射沉积(PLD)、强流离子束蒸发沉积、离子束辅助沉积(IBAD)、低能离子束沉积； 以等离子体技术为基础出现了等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、磁控溅射镀膜； Nanosolar的ink print技术