薄膜复习资料123文档格式.docx
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Feedthroughs（输入输出）
真空图（略）
（3）热导真空规包含：
热偶真空规（
Pa之间）、皮拉尼真空规。
（4）四极质谱仪
可动态监测薄膜沉积过程中各种气体的价态比例，也可用于高真空减漏）
（5）真空泵分类
1输运式和捕获式
2工作气压范围
3干与湿
4正规与腐蚀
（6）真空泵
（1）Transferpumps（气体输送泵）
MechanicalVacuumPumps（机械泵）
OilVaporDiffusionPumps（油扩散泵）
TurbomolecularPumps（涡轮分子泵）
（2）Trappingpumps.（气体捕集泵）
Cryo-sorptionpumps（低温吸附泵）
Sputterionpumps（溅射离子泵）
CryogenicVacuumPumps（低温冷凝泵）
TitaniumSublimationPumps（钛升华泵）
2.PVD：
Pvd；
threesteps:
Synthesis（合成）
Transport（转移，输运）
Condensation（凝结）
★溅射：
溅射法制薄膜可以根据特点分为以下几种：
直流溅射DCSputterDeposition（二极溅射）（三级溅射）
射频溅射RF（RadioFrequency）SputterDeposition
磁控溅射MagnetronSputteringDeposition
反应溅射ReactiveSputterDeposition
离子束溅射IonBeamSputterDepositionIonDeposition
★各种溅射中存在的的问题:
●直流（二极）溅射（三极溅射，四极溅射）（基片温度，工作气压，沉积速率）
交流溅射：
⑴采用正弦波电源（中频溅射法）①抑制靶面大火②克服了阳极消失
⑵采用矩形脉冲波电源（脉冲溅射发）
●射频溅射（优点：
绝缘靶，低气压，低速）13.56MHZ
★射频方法可以被用来产生溅射效应的一个原因是它可以在靶材上产生（可能名词解释）自偏压效应：
即在射频电场其作用的同时，靶材会自动的处于一个负电位下，这导致气体离子对其产生自发的轰击和溅射。
★如何自发溅射的？
它的正半周内作为正电极接受的电子电量将比在负半周期内作为负电极接受的离子电量多得多。
射频溅射三个基本特点;
1．解决了二级溅射中的电极表面电荷积累
2．自偏压作用下产生溅射
3．通过控制电极表面来控制溅射作用，最终实现溅射薄膜的沉积。
★加大非溅射极的极面积可以降低该极的自偏压鞘层电压。
具体方法:
将样品台和真空室器壁与地面并联在一起。
●磁控溅射（高速：
沉积速度快，低温：
衬底温度低、工作气体压力较低）
●反应溅射（靶中毒：
靶材上形成化合物）优点:
反溅射具有原位清洗的作用（制备无机化合物薄膜）
★在溅射环境下，相应元素的分压低于化合物形成所需要的平衡分压应对的方法：
（补充法）、（反应法）
★防止靶材中毒：
1.将反应气体的输入位置尽量设置在远离靶材面而靠近衬底的地方
2.提高靶材的溅射速率，降低活性气体吸附的相对影响；
3.采用中频或脉冲溅射技术
溅射离子镀：
（附着力强）
●离子束溅射（考夫曼离子源、霍尔离子源）
★溅射现象的发生存在一个“溅射阈值”，如果入射粒子的能量低于这个溅射阈值，不管入射粒子的入射量有多大，都不会发生溅射现象。
★溅射与蒸发相比较：
（1）溅射易于保证所制备薄膜的化学成分与靶材基本一致。
这一点对于蒸发法来说是很难做到的
（2）在溅射过程中入射离子与靶材之间有很大能量的传递。
因此，溅射出的原子将从溅射过程中获得很大的动能，其数值一般可以达到5-20eV。
蒸发法：
0.1eV
（3）溅射的原子的凝聚能、沉积原子的平均动能、等离子体中的其它粒子，如电子、中性原子等的轰击带来的能量。
（牺牲阳极）在溅射过程中，这三项能量都具有相同的数量级。
相比之下，在蒸发法中后面两项能量或是比较小，或是根本不存在。
★高能量的原子对于衬底的撞击一方面提高了原子自身在沉积表面的扩散能力，另一方面也将引起衬底温度的升高
CVD:
以上光纤制造原理图
CVD方法制造物体：
（1）MOCVD法制备TiN作为半导体集成电路中的阻挡扩散层；
（2）在工具表面制备和TiC涂层，延长工具的使用寿命；
（3）用CVD技术可以制备高化学稳定性的耐高温BN坩埚（该坩埚广泛应用于电子制造工业）；
（4）用CVD法制备的纤维
以上化学式自己标状态
PVD：
（evaporation（蒸发镀）,sputtering（溅射镀）,molecular-beamepitaxy（分子束外延）andionplating（离子镀））
均匀性问题？
为什么得不出精准、均匀的膜原因：
1、加热不均匀2、腔内前后温度不同3、腔内前后气体数量不同（浓度梯度变化）4、前后粘附层不一样5、气体流速不一样
改进方法：
倾斜基片台
PVD与CVD只不同:
在基片表面发生化学反应
PVD：
不发生化学反应
plasma:
等离子的应用：
等离子电弧气化城市生活垃圾发电处理…
最后的大题：
（1）在玻璃表面分别用离子束反应溅射、射频溅射制备TiO2薄膜，请画出工作原理图？
（2）在不锈钢表面分别用偏压溅射和离子束反应溅射制备Ti薄膜，画出带真空系统的工作原理图。
（3）什么叫引弧针？
阴极电弧。
电弧放电原理。
上是偏压溅射图
★如果靶材不导电，则需要在离子枪外或是在靶材的表面附近，用直接对离子束提供电子的方法，中和离子束所携带的电荷。
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