磁控溅射和电弧离子镀技术和应用介绍.pdf

薄膜/涂层制备技术 (磁控溅射和电弧离子镀)及应用 雷 浩 薄膜薄膜//涂层涂层的概念与特点的概念与特点  概念：薄膜/涂层是一类用特殊方法获得的，依 靠基体支撑并具有与基体不同的结构和性能的靠基体支撑并具有与基体不同的结构和性能的 二维材料。薄膜(Films) ：厚度 1m,如光电功 能薄膜等能薄膜等；；涂层涂层(Coatings)(Coatings) ：：厚度厚度≥≥ 11mm,如硬质如硬质 涂层、防护涂层等。  薄薄膜/涂涂层特征征： 11））厚度厚度 （（纳米纳米，，微米微米，，毫米毫米）） 2）有基体支撑（不是单独存在的） 3 ）特殊的结构和性能（与块体材料相区别） 44））特殊的形成特殊的形成方式方式 薄膜薄膜//涂层涂层的概念与特点与分类的概念与特点与分类  应用： 光学薄膜、微电子薄膜、光电子学薄膜、集成电路薄 膜、防护功能薄膜。 • 种类： （（11））以以材料种类材料种类划分划分：：金属金属、、合金合金、、陶瓷陶瓷、、半导体半导体、、化化 合物、高分子薄膜等。 （（22））以以晶体结构晶体结构划分划分：：单晶单晶、多晶多晶、纳米晶纳米晶、非晶非晶 （3）以厚度划分：纳米薄膜，微米薄膜和厚膜。 （（4））以以薄膜组成结构薄膜组成结构划分划分：多层薄膜多层薄膜，梯度薄膜梯度薄膜，复合复合 薄膜。 薄膜薄膜//涂层涂层的种类及应用的种类及应用 • 电子工业：电极、电阻膜、电介质膜、绝缘膜、 透明导电膜透明导电膜、超导膜等超导膜等。 • 光学工业：荧光膜、反射膜、增透膜、干涉膜 等等。 • 机械工业机械工业：：硬化膜硬化膜、、耐热膜耐热膜、、耐腐蚀膜等耐腐蚀膜等。。 • 能源工业：聚热膜、防反射膜、透射膜等。 • 传感器：热敏、气敏、压敏、氧气传感器、红 外线传感器等。 • 其它：装饰膜等。 薄膜和涂层的制备方法薄膜和涂层的制备方法 电镀电镀 化学镀 湿式成膜湿式成膜 微弧氧化 溶胶-凝胶膜 涂敷法（喷涂、甩胶、浸涂） 热浸渗热浸渗 （（化学热处理化学热处理））、热扩散法热扩散法 干式成膜 电阻热蒸发 物理气相沉积物理气相沉积 真空蒸发镀真空蒸发镀 电子束蒸发电子束蒸发 （PVD） 溅射沉积 激光蒸发 电弧离子镀 化学气相沉积化学气相沉积 等离子体增强等离子体增强CVD(PECVD)CVD(PECVD) （CVD） 辉光CVD ，热丝CVD 薄膜和涂层的制备方法薄膜和涂层的制备方法 热 蒸蒸 发 磁 控 溅 射 电 弧 离