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第二章 真空蒸发镀膜技术 第二章 真空蒸发镀膜技术 河北工业大学材料学院 真空蒸发镀膜是在真空室中，加热蒸发器中 待形成薄膜的源，使其原子或分子从表面气化逸 出，形成蒸气流，入射到衬底或基片表面，凝固 形成固态薄膜的方法。 几十年的历史。 本章主要内容 ☀真空蒸发原理 ☀蒸发源的蒸发特性及薄厚分布 ☀蒸发源的类型 ☀合金及化合物的蒸发 ☀膜厚和淀积速率的测量与监控 真空蒸发原理 真空蒸发原理 真空蒸发的特点与蒸发过程 真空蒸发的特点与蒸发过程 特点： 设备比较简单、操作容易； 薄膜纯度高、质量好，厚度可较准确控制； 成膜速度快、效率高，采用掩模可以获得清晰 的图形； 薄膜生长机理比较单纯。 缺点：不容易获得结晶结构的薄膜，薄膜附着力较小，工 艺重复性差。 真空蒸发原理 蒸发度膜的三个基本过程： 加热蒸发过程 气相原子或分子的输运过程（源-基距） 蒸发原子或分子在基片表面的淀积过程 饱和蒸气压 饱和蒸气压 饱和蒸气压的概念 蒸发温度 物质在饱和蒸气压为10-2 Torr时的温度，称为 该物质的蒸发温度。 真空蒸发原理 克拉伯龙-克劳修斯（Clapeylon-Clausius ）方程： dP H v ( ) dT T V −V g s H V V v 为摩尔汽化热或蒸发热（J/mol ）； 和 分别为气 g s 3 相和固相的摩尔体积（cm ）； 为绝对温度（K ）。 T 因为 V ? V ，假设低压气体符合理想气体状态方程， g s 则有 RT V −V ≈V V g s g g P ν dP H PH PH d (ln P) H v v v v =− dT TV TPV RT 2 d (1 T ) R g g 真空蒸发原理 H B ln P C =− ν ln P A − ν