《PVD物理特性》课件.pptVIP

************************真空泵的类型与工作机理1机械泵机械泵是一种利用机械运动来抽取气体的真空泵。机械泵的优点是结构简单、成本低廉、易于维护。机械泵的缺点是抽气速度较慢、极限真空度较低。2扩散泵扩散泵是一种利用油蒸气分子与气体分子碰撞来抽取气体的真空泵。扩散泵的优点是抽气速度快、极限真空度高。扩散泵的缺点是需要使用油，会造成污染。3离子泵离子泵是一种利用离子轰击气体分子来抽取气体的真空泵。离子泵的优点是极限真空度高、无污染。离子泵的缺点是成本高、体积大、易受磁场影响。真空测量技术热电偶真空计热电偶真空计是一种利用热电偶原理来测量真空度的真空计。热电偶真空计的测量范围一般在10^3Pa到10^-1Pa之间。皮拉尼真空计皮拉尼真空计是一种利用气体热传导原理来测量真空度的真空计。皮拉尼真空计的测量范围一般在10^2Pa到10^-3Pa之间。离子真空计离子真空计是一种利用气体离子化原理来测量真空度的真空计。离子真空计的测量范围一般在10^-1Pa到10^-10Pa之间。离子源的类型与工作原理辉光放电离子源辉光放电离子源是一种利用辉光放电产生等离子体的离子源。辉光放电离子源的优点是结构简单、成本低廉、易于维护。辉光放电离子源的缺点是离子能量较低、离子流密度较小。射频离子源射频离子源是一种利用射频场产生等离子体的离子源。射频离子源的优点是离子能量较高、离子流密度较大。射频离子源的缺点是结构复杂、成本较高。直流离子源直流离子源是一种利用直流电压产生等离子体的离子源。直流离子源的优点是离子能量较高、离子流密度较大。直流离子源的缺点是结构复杂、成本较高。磁控溅射的基本原理1磁场约束磁控溅射利用磁场约束等离子体，使电子在磁场中螺旋运动，增加了电子与靶材原子碰撞的概率，从而提高了溅射效率。2等离子体生成在溅射过程中，气体被离子化，形成等离子体。等离子体中的离子轰击靶材，使靶材原子溅射出来，并沉积到基体表面上形成薄膜。3薄膜生长溅射出来的靶材原子在基体表面上沉积，形成薄膜。薄膜的结构、成分和性能取决于溅射条件，例如气体种类、气压、靶材材料等。磁控溅射系统的组成真空室真空室是磁控溅射系统中最主要的组成部分，它提供一个真空环境，以避免薄膜沉积过程中的污染。靶材靶材是磁控溅射系统中被溅射的材料，靶材的种类决定了薄膜的成分。磁控溅射源磁控溅射源是磁控溅射系统中产生等离子体的装置，它利用磁场约束等离子体，提高溅射效率。基体基体是薄膜沉积的载体，基体的种类和表面处理方法会影响薄膜的生长过程和性能。磁控溅射过程中的离子轰击效应物理轰击离子轰击基体表面会产生物理轰击效应，导致薄膜的表面形貌发生改变，例如形成表面粗糙度、表面纹理等。物理轰击效应可以影响薄膜的力学特性、电学特性、光学特性等。溅射效应离子轰击靶材会产生溅射效应，导致靶材原子溅射出来，并沉积到基体表面上形成薄膜。溅射效应是磁控溅射技术中形成薄膜的关键过程。热效应离子轰击基体表面会产生热效应，导致基体材料温度升高。热效应可以影响薄膜的生长过程和性能，例如改变薄膜的晶体结构、应力、密度等。磁控溅射薄膜的沉积特性1生长速度磁控溅射薄膜的生长速度取决于溅射条件，例如气体种类、气压、靶材材料、电源功率等。生长速度是衡量薄膜沉积效率的重要指标。2均匀性磁控溅射薄膜的均匀性取决于溅射条件，例如靶材尺寸、靶材到基体距离、磁场分布等。均匀性是指薄膜在不同位置的厚度和性能是否一致。3附着力磁控溅射薄膜的附着力取决于溅射条件，例如基体预处理方法、溅射温度、离子能量等。附着力是指薄膜与基体之间的结合强度。磁控溅射薄膜的性能调控气体种类选择不同的气体种类可以改变溅射过程中的等离子体参数，例如离子能量、离子流密度等，从而影响薄膜的生长速度、晶体结构、应力、密度等。气压改变气压可以改变溅射过程中的等离子体参数，例如离子能量、离子流密度等，从而影响薄膜的生长速度、晶体结构、应力、密度等。靶材材料选择不同的靶材材料可以改变薄膜的成分，从而影响薄膜的物理和化学特性。电源功率改变电源功率可以改变溅射过程中的等离子体参数，例如离子能量、离子流密度等，从而影响薄膜的生长速度、晶体结构、应力、密度等。溅射温度改变溅射温度可以影响薄膜的生长速度、晶体结构、应力、密度等，从而影响薄膜的物理和化学特性。电子束蒸发的基本原理1电子束加热电子束蒸发利用电子束加热靶材，使其蒸发形成薄膜。电子束加热靶材，使靶材表面原子获得足够的能量，克服原子之间的相互作用力，从靶材表面逸出。2蒸汽沉积蒸发出来的靶材原子以蒸汽的形式扩散到基体表面上，并沉积在基