薄膜均匀性概念
1.厚度上的均匀性,也可以理解为粗糙度,在光学薄膜的尺度上看(也就是1/10波长作为单位,约为100A),真空镀膜的均匀性已经相当好,可以轻松将粗糙度控制在可见光波长的1/10范围内,也就是说对于薄膜的光学特性来说,真空镀膜没有任何障碍。 但是如果是指原子层尺度上的均匀度,也就是说要实现10A甚至1A的表面平整,具体控制因素下面会根据不同镀膜给出详细解释。在离子镀技术中,由于给工件施加负偏压,可以形成“伪扩散层”、细化膜层***,因此,可以显著提高膜层的耐腐蚀性能。
2.化学组分上的均匀性: 就是说在薄膜中,化合物的原子组分会由于尺度过小而很容易的产生不均匀特性,SiTiO3薄膜,如果镀膜过程不科学,那么实际表面的组分并不是SiTiO3,而可能是其他的比例,镀的膜并非是想要的膜的化学成分,这也是真空镀膜的技术含量所在。 具体因素也在下面给出。从膜系附着方式可以分为直接镀膜式、间接镀膜式或间接镀膜剪贴式。
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真空镀膜设备真空泵的选择
真空泵工作时产生的振动对工艺过程及环境有无影响。若工艺过程不允许,应选择无振动的泵或者采取防振动措施。
了解被抽气体成分,气体中含不含可凝蒸气,有无颗粒灰尘,有无腐蚀性等。选择真空泵时,需要知道气体成分,针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体,应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备,如冷凝器、除尘器等。
真空泵在其工作压强下,应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。
真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时,应该选各种无油泵,如:水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格,可以选择有油泵,加上一些防油污染措施,如加冷阱、障板、挡油阱等,也能达到清洁真空要求。
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真空镀膜系统
真空室
涂层设备主要有连续涂层生产线及单室涂层机两种形式,不锈钢材料制造、弧焊接、表面进行化学抛光处理,真空室组件上焊有各种规格的法兰接口。
真空获得部分
在真空技术中,真空获得部分是重要组成部分。真空的获得不是一种真空设备和方法所能达到的,必须将几种泵联合使用,如机械泵、罗茨泵、分子泵系统等。
真空测量部分
真空系统的真空测量部分,就是要对真空室内的压强进行测量。像真空泵一样,没有一种真空计能测量整个真空范围,人们于是按不同的原理和要求制成了许多种类的真空计。如热偶计,电离计,皮拉尼计等。
电源供给部分
靶电源主要有直流电源、中频电源、脉冲电源、射频电源(RF),常见的电源厂商有AE,ADL,霍廷格等。
电子束蒸发源蒸镀法
将蒸发材料放入水坩锅中,直接利用电子束加热,使蒸发材料气化蒸发后凝结在基板表面成膜,是真空蒸发镀膜技术中的一种重要的加热方法和发展方向。电子束蒸发克服了一般电阻加热蒸发的许多缺点,特别适合制作熔点薄膜材料和高纯薄膜材料。
依靠电子束轰击蒸发的真空蒸镀技术,根据电子束蒸发源的形式不同,又可分为环形,直,e型和空心阴极电子等几种。
环形是由环形的阴极来发射电子束,经聚焦和偏转后打在坩锅内使金属材料蒸发。它的结构较简单,但是功率和效率都不高,基本上只是一种实验室用的设备,目前在生产型的装置中已经不再使用。
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