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發(fā)布時間:2020-11-12 07:48  






物理氣相沉積技術(shù)基本原理可分三個工藝步驟:

(1)鍍料的氣化:即使鍍料蒸發(fā),異華或被濺射,也就是通過鍍料的氣化源。

(2)鍍料原子、分子或離子的遷移:由氣化源供出原子、分子或離子經(jīng)過碰撞后,產(chǎn)生多種反應(yīng)。

(3)鍍料原子、分子或離子在基體上沉積。

認識PVD物理氣相沉積技術(shù)

物理氣相沉積技術(shù)工藝過程簡單,對環(huán)境改善,無污染,耗材少,成膜均勻致密,與基體的結(jié)合力強。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、電子、光學(xué)、機械、建筑、輕工、冶金、材料等領(lǐng)域,可制備具有耐磨、耐腐飾、裝飾、導(dǎo)電、絕緣、光導(dǎo)、壓電、磁性、潤滑、超導(dǎo)等特性的膜層。




(1)化學(xué)氣相沉積(CVD)反應(yīng)溫度一般在900~1200℃,中溫CVD例如MOCVD(金屬有機化合物化學(xué)氣相沉積),反應(yīng)溫度在500~800℃。若通過氣相反應(yīng)的能量,還可把反應(yīng)溫度降低。

“輔助”CVD的工藝較多,主要有:

① 電子輔助CVD(EACVD)(也稱為電子束輔助CVD,電子增強CVD,或電子束誘導(dǎo)CVD),涂層的形成在電子作用下得到改進。

② 激光輔助CVD(LACVD),也稱為激光CVD或光子輔助CVD,涂層的形成在激光輻照作用下得到改進。

③ 熱絲CVD,也稱為熱CVD,一根熱絲放在被鍍物件附近進行沉積。

④ 金屬有機化合物CVD(MOCVD),是在一種有機金屬化合物氣氛(這種氣氛在室溫時是穩(wěn)定的,但在高溫下分解)中進行沉積。






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以下是制備的必要條件:

①  在沉積溫度下,反應(yīng)物具有足夠的蒸氣壓,并能以適當(dāng)?shù)乃俣缺灰敕磻?yīng)室;

② 反應(yīng)產(chǎn)物除了形成固態(tài)薄膜物質(zhì)外,都必須是揮發(fā)性的;

③ 沉積薄膜和基體材料必須具有足夠低的蒸氣壓。

CVD技術(shù)是作為涂層的手段而開發(fā)的,但不只應(yīng)用于耐熱物質(zhì)的涂·層,而且應(yīng)用于高純度金屬的精制、粉末合成、半導(dǎo)體薄膜等,是一個頗具特征的技術(shù)領(lǐng)域,其工藝成本具體而定。




物理氣相沉積(PVD)是一項眾所周知的技術(shù),廣泛應(yīng)用于薄膜沉積,涉及許多方面,包括摩擦學(xué)性能改善,光學(xué)增強,視覺/美學(xué)提升以及許多其他領(lǐng)域,涉及范圍廣泛。已經(jīng)建立的應(yīng)用程序。加工工具可能是該沉積技術(shù)的常見應(yīng)用之一,有時與化學(xué)氣相沉積(CVD)結(jié)合使用,以延長其使用壽命,減少摩擦并改善熱性能。然而,CVD工藝在較高的溫度下進行,從而在涂層和基材中產(chǎn)生較高的應(yīng)力,基本上僅在需要使用該工藝沉積所需的涂層時才使用。為了改進此技術(shù),已進行了多項研究,以優(yōu)化PVD技術(shù),方法是增加等離子體電離,減少暗區(qū)(反應(yīng)器中沒有沉積物的區(qū)域),改善靶材的使用,提高原子轟擊效率,甚至提高沉積速率并優(yōu)化氣體選擇。




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