第7章 薄膜材料制备.pptVIP

提拉法涂膜原理 提拉设备工作原理 提拉设备 匀胶机 滴胶机 左为匀胶机，右为滴胶机 小结 薄膜的制备方法多，发展快； 物理方法与化学方法各具特点。应针对不同的材料特点，慎重选择制备方法； 软化学方法制膜技术制备条件要求较低，适合制备复杂组分的薄膜材料，且成本低廉，具有很好的发展前景。 薄膜的检测包括成分检测、结构检测和性能检测等内容。 薄膜的厚度很小，一般在1微米以下，因此，薄膜的成分和结构检测可采用表面分析技术进行。 薄膜的性能检测与薄膜的种类及其应用领域有关。由于薄膜的应用领域繁多，其检测方法也多种多样，因此，这里将不作重点介绍。 表面分析技术是人们为了获取表面的物理、化学等方面的信息而采用的一些实验方法和手段。 一般地说，它是利用一种探测束——如电子束、 离子束、光子束、中性粒子束等，有时还加上电场、磁场、热等的作用，来探测材料的形貌、化学组成、原子结构、原子状态、电子状态等方面的信息。 Sample Excitation source Energy Selector Signal Detector Event 探测粒子 发射粒子 分析方法名称 简称 主要用途 e e 低能电子衍射 LEED 结构 e e 反射式高能电子衍射 RHEED 结构 e e 俄歇电子能谱 AES 成分 e e 扫描俄歇探针 SAM 微区成分 e e 电离损失谱 ILS 成分 e ? 能量弥散x射线谱 EDXS 成分 e e 俄歇电子出现电势谱 AEAPS 成分 e ? 软x射线出现电势谱 SXAPS 成分 e e 消隐电势谱 DAPS 成分 e e 电子能量损失谱 EELS 原子及电子态 e I 电子诱导脱附 ESD 吸附原子态及成分 e e 透射电子显微镜 TEM 形貌 e e 扫描电子显微镜 SEM 形貌 e e 扫描透射电子显微镜 STEM 形貌 探测粒子 发射粒子 分析方法名称 简称 主要用途 I I 离子探针质量分析 IMMA 微区成分 I I 静态次级离子质谱 SSIMS 成分 I n 次级中性离子质谱 SNMS 成分 I I 离子散射谱 ISS 成分、结构 I I 卢瑟福背散射谱 RBS 成分、结构 I e 离子中和谱 INS 最表层电子态 I ? 离子激发x射线谱 IEXS 原子及电子态 探测粒子 发射粒子 分析方法名称 简称 主要用途 ? e x射线光电子谱 XPS 成分、化合态 ? e 紫外线光电子谱 UPS 分子及固体电子态 ? e 同步辐射光电子谱 SRPES 成分、原子及电子态 ? ? 红外吸收谱 IR 原子态 ? ? 拉曼散射谱 RAMAN 原子态 ? ? 扩展x射线吸收谱精细结构 SEXAFS 结构 ? ? 角分辨光电子谱 ARPES 原子及电子态结构 ? I 光子诱导脱附谱 PSD 原子态 探测粒子 发射粒子 分析方法名称 简称 主要用途 E e 场电子显微镜 FEM 结构 E I 场离子显微镜 FIM 结构 E I 场离子显微镜-原子探针 AP-FIM 结构及成分 E e 场电子发射能量分布 FEED 电子态 E e 扫描隧道显微镜 STM 形貌 T n 热脱附谱 TDS 原子态 n ? 中性粒子碰撞诱导辐射 SCANIIR 成分 n n 分子束散射 MBS 结构、原子态 AW AW 声显微镜 AM 形貌 原子力显微镜 AFM 形貌 XPS AES ILS ISS RBS SIMS 测氢 No No No No No Yes 元素灵敏度均匀性 Good Good Bad Good Good Bad 最小可检测灵敏度 10-2-10-3 10-2-10-3 10-9 10-2-10-3 10-2-10-3 10-4-10-5 定量分析 Good Yes Bad Bad Good Bad 化学态判断 Good Yes Yes Bad Bad Bad 谱峰分辨率 Good Good Good Bad Bad Good 识谱难易 Good Good Good - - - 表面探测深度 MLs MLs MLs ML ML-?m ML- MLs 空间分辨率 Bad Good Good Bad Bad Good 无损检测 Yes Yes Yes No Yes Yes 理论数据完整性 Good Yes Bad Yes Good Bad XPS: x射线光电子谱; AES:俄歇电子能谱; ILS:电离损失谱; ISS:离子散射谱; RBS:卢瑟福背散射谱; SIMS:静态次级离子质谱 椭偏仪法 椭偏仪法是利用椭圆偏振光在薄膜表面反射时会改变偏振状态的现象来测量薄膜的厚度和光学常数。 一束入射角为?