物理氣相沉積_第1頁
物理氣相沉積_第2頁
物理氣相沉積_第3頁
物理氣相沉積_第4頁
物理氣相沉積_第5頁
已閱讀5頁,還剩15頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

物理氣相沉積(PVD)技術(shù)第一節(jié)概述物理氣相沉積技術(shù)早在20世紀(jì)初已有些應(yīng)用,但在最近30年迅速開展,成為一門極具廣闊應(yīng)用前景的新技術(shù)。,并向著環(huán)保型、清潔型趨勢開展。20世紀(jì)90年代初至今,在鐘表行業(yè),尤其是高檔手表金屬外觀件的外表處理方面到達(dá)越來越為廣泛的應(yīng)用。物理氣相沉積(PhysicalVaporDeposition,PVD)技術(shù)表示在真空條件下,采用物理方法,將材料源 固體或液體外表氣化成氣態(tài)原子、分子或局部電離成離子,并通過低壓氣體(或等離子體)過程,在基體外表沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術(shù)。物理氣相沉積的主要方法有,真空蒸鍍、濺射鍍膜、電弧等離子體鍍、離子鍍膜,及分子束外延等。開展到目前,物理氣相沉積技術(shù)不僅可沉積金屬膜、合金膜、還可以沉積化合物、陶瓷、半導(dǎo)體、聚合物膜等。真空蒸鍍根本原理是在真空條件下,使金屬、金屬合金或化合物蒸發(fā),然后沉積在基體外表上,蒸發(fā)的方法常用電阻加熱,高頻感應(yīng)加熱,電子柬、激光束、離子束高能轟擊鍍料,使蒸發(fā)成氣相,然后沉積在基體外表,歷史上,真空蒸鍍是PVD法中使用最早的技術(shù)。濺射鍍膜根本原理是充氬(Ar)氣的真空條件下,使氬氣進(jìn)展輝光放電,這時(shí)氬(Ar)原子電離成氬離子(Ar+),氬離子在電場力的作用下,加速轟擊以鍍料制作的陰極靶材,靶材會被濺射出來而沉積到工件外表。如果采用直流輝光放電,稱直流(Qc)濺射,射頻(RF)輝光放電引起的稱射頻濺射。磁控(M)輝光放電引起的稱磁控濺射。電弧等離子體鍍膜根本原理是在真空條-優(yōu)選件下,用引弧針引弧,使真空金壁(陽極)和鍍材(陰極)之間進(jìn)展弧光放電,陰極外表快速移動著多個陰極弧斑,不斷迅速蒸發(fā)甚至 “異華“鍍料,使之電離成以鍍料為主要成分的電弧等離子體,并能迅速將鍍料沉積于基體。因?yàn)橛卸嗷“?,所以也稱多弧蒸發(fā)離化過程。離子鍍根本原理是在真空條件下,采用某種等離子體電離技術(shù),使鍍料原子局部電離成離子,同時(shí)產(chǎn)生許多高能量的中性原子,在被鍍基體上加負(fù)偏壓。這樣在深度負(fù)偏壓的作用下,離子沉積于基體外表形成薄膜。物理氣相沉積技術(shù)根本原理可分三個工藝步驟: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。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)生多種反響。(3)鍍料原子、分子或離子在基體上沉積。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(qiáng)。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、電子、光學(xué)、機(jī)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。隨著高科技及新興工業(yè)開展,物理氣相沉積技術(shù)出現(xiàn)了不少新的先進(jìn)的亮點(diǎn),如多弧離子鍍與磁控濺射兼容技術(shù),大型矩形長弧靶和濺射靶,非平衡磁控濺射靶,孿生靶技術(shù),帶狀泡沫多弧沉積卷繞鍍層技術(shù),條狀纖維織物卷繞鍍層技術(shù)等,使用的鍍層成套設(shè)備,向計(jì)算機(jī)全自動,大型化工業(yè)規(guī)模方向開展。

第二節(jié)真空蒸鍍真空蒸鍍原理真空蒸鍍是在真空條件下,將鍍料加熱并蒸發(fā),使大量的原子、分子氣化并離開液體鍍料或離開固體鍍料外表(升華)。⑵氣態(tài)的原子、分子在真空中經(jīng)過很少的碰撞遷移到基體。(3)鍍料原子、分子沉積在基體外表形成薄膜。蒸發(fā)源將鍍料加熱到蒸發(fā)溫度并使之氣化,這種加熱裝置稱為蒸發(fā)源。最常用的蒸發(fā)源是電阻蒸發(fā)源和電子束蒸發(fā)源,特殊用途的蒸發(fā)源有高頻感應(yīng)加熱、電弧加熱、輻射加熱、激光加熱蒸發(fā)源等。真空蒸鍍工藝實(shí)例以塑料金屬化為例,真空蒸鍍工藝包括:鍍前處理、鍍膜及后處理。真空蒸鍍的根本工藝過程如下:鍍前處理,包括清洗鍍件和預(yù)處理。具體清洗方法有清洗劑清洗、化學(xué)溶劑清洗、超聲波清洗和離子轟擊清洗等。具體預(yù)處理有除靜電,涂底漆等。裝爐,包括真空室清理及鍍件掛具的清洗,蒸發(fā)源安裝、調(diào)試、鍍件褂卡。抽真空,一般先粗抽至6.6Pa以上,更早翻開擴(kuò)散泵的前級維持真空泵,加熱擴(kuò)散泵,待預(yù)熱足夠后,翻開高閥,用擴(kuò)散泵抽至6X10-3Pa半底真空度。烘烤,將鍍件烘烤加熱到所需溫度。

⑸離子轟擊,真空度一般在10Pa~10-1Pa,離子轟擊電壓200V~1kV負(fù)高壓,離擊時(shí)間為5min~30min,預(yù)熔,調(diào)整電流使鍍料預(yù)熔,調(diào)整電流使鍍料預(yù)熔,除氣 1min~2min。蒸發(fā)沉積,根據(jù)要求調(diào)整蒸發(fā)電流,直到所需沉積時(shí)間完畢。冷卻,鍍件在真空室內(nèi)冷卻到一定溫度。出爐,.取件后,關(guān)閉真空室,抽真空至lXl0-1Pa,擴(kuò)散泵冷卻到允許溫度,才可關(guān)閉維持泵和冷卻水。后處理,涂面漆。第三節(jié)濺射鍍膜濺射鍍膜是指在真空條件下,利用獲得功能的粒子轟擊靶材料外表,使靶材外表原子獲得足夠的能量而逃逸的過程稱為濺射。被濺射的靶材沉積到基材外表,就稱作濺射鍍膜。 濺射鍍膜中的入射離子,一般采用輝光放電獲得,在l0-2Pa~10Pa范圍,所以濺射出來的粒子在飛向基體過程中,易和真空室中的氣體分子發(fā)生碰撞,使運(yùn)動方向隨機(jī),沉積的膜易于均勻。近年開展起來的規(guī)模性磁控濺射鍍膜,沉積速率較高,工藝重復(fù)性好,便于自動化,已適當(dāng)于進(jìn)展大型建筑裝飾鍍膜,及工業(yè)材料的功能性鍍膜,及TGN-JR型用多弧或磁控濺射在卷材的泡沫塑料及纖維織物外表鍍鎳 Ni及銀Ag。第四節(jié)電弧蒸發(fā)和電弧等離子體鍍膜這里指的是PVD領(lǐng)域通常采用的冷陰極電弧蒸發(fā),以固體鍍料作為陰極,采用水冷、使冷陰極外表形成許多亮斑,即陰極弧斑?;“呔褪请娀?/p>

在陰極附近的弧根。在極小空間的電流密度極高,弧斑尺寸極小,估計(jì)約為1um~100um,電流密度高達(dá)I05A/cm2~107A/cm2。每個弧斑存在極短時(shí)間,爆發(fā)性地蒸發(fā)離化陰極改正點(diǎn)處的鍍料,蒸發(fā)離化后的金屬離子,在陰極外表也會產(chǎn)生新的弧斑,許多弧斑不斷產(chǎn)生和消失,所以又稱多弧蒸發(fā)。最早設(shè)計(jì)的等離子體加速器型多弧蒸發(fā)離化源,是在陰極背后配置磁場,使蒸發(fā)后的離子獲得霍爾(hall)加速效應(yīng),有利于離子增大能量轟擊量體,采用這種電弧蒸發(fā)離化源鍍膜,離化率較高,所以又稱為電弧等離子體鍍膜。由于鍍料的蒸發(fā)離化靠電弧,所以屬于區(qū)別于第二節(jié),第三節(jié)所述的蒸發(fā)手段。第五節(jié)離子鍍離子鍍技術(shù)最早在1963年由D.M.Mattox提出,1972年,Bunshah&Juntz推出活性反響蒸發(fā)離子鍍(AREIP),沉積TiN,TiC等超硬膜,1972年Moley&Smith開展完善了空心熱陰極離子鍍,I973年又開展出射頻離子鍍(RFIP)。20世紀(jì)80年代,又開展出磁控濺射離子鍍(MSIP)和多弧離子鍍(MAIP)。(一) 離子鍍離子鍍的根本特點(diǎn)是采用某種方法(如電子束蒸發(fā)磁控濺射,或多弧蒸發(fā)離化等)使中性粒子電離成離子和電子,在基體上必須施加負(fù)偏壓,從而使離子對基體產(chǎn)生轟擊,適當(dāng)降低負(fù)偏壓后,使離子進(jìn)而沉積于基體成膜。離子鍍的優(yōu)點(diǎn)如下:①膜層和基體結(jié)合力強(qiáng)。②膜層均勻,致密。③在負(fù)偏壓作用下繞鍍性好。④無污染。⑤多種基體材料均適合于離子鍍。(二) 反響性離子鍍

如果采用電子束蒸發(fā)源蒸發(fā),在坩堝上方加 20V-100V的正偏壓。在真空室中導(dǎo)人反響性氣體。如N2、02、C2H2、CH4等代替Ar,或混入Ar,電子束中的高能電子(幾千至幾萬電子伏特),不僅使鍍料熔化蒸發(fā),而且能在熔化的鍍料外表鼓勵出二次電子,這些二次電子在上方正偏壓作用下加速,與鍍料蒸發(fā)中性粒子發(fā)生碰撞而電離成離子,在工件外表發(fā)生離化反響,從而獲得氧化物(如Te02:Si02、Al203、Zn0、Sn02、Cr203、Zr02、In02等)。其特點(diǎn)是沉積率高,工藝溫度低。(三)多弧離子鍍多弧離子鍍又稱作電弧離子鍍,由于在陰極上有多個弧斑持續(xù)呈現(xiàn),故稱作“多弧“。多弧離子鍍的主要特點(diǎn)如下:(1)陰極電弧蒸發(fā)離化源可從固體陰極直接產(chǎn)生等離子體,而不產(chǎn)生熔池,所以可以任意方位布置,也可采用多個蒸發(fā)離化源。(2)鍍料的離化率高,一般達(dá)60%-90%,顯著提高與基體的結(jié)合力改善膜層的性能。(3)沉積速率高,改善鍍膜的效率。(4)設(shè)備構(gòu)造簡單,弧電源工作在低電壓大電流工況,工作較為平安。英文指"phisicalvapordeposition"簡稱PVD,是鍍膜行業(yè)常用的術(shù)語.PVD(物理氣相沉積)鍍膜技術(shù)主要分為三類,真空蒸發(fā)鍍膜、真空濺射鍍和真空離子鍍膜。對應(yīng)于PVD技術(shù)的三個分類,相應(yīng)的真空鍍膜設(shè)備也就有真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)、真空濺射鍍膜機(jī)和真空離子鍍膜機(jī)這三種。近十多年來,真空離子鍍膜技術(shù)的開展是最快的,它已經(jīng)成為當(dāng)今最先進(jìn)的外表處理方式之一。我們通常所說的PVD鍍膜,指的就是真空離子鍍膜;通常所說的PVD鍍膜機(jī),指的也就是真空離子鍍膜機(jī)。物理氣相沉積〔PVD〕

物理氣相沉積是通過蒸發(fā),電離或?yàn)R射等過程,產(chǎn)生金屬粒子并與反響氣體反響形成化合物沉積在工件外表。物理氣象沉積方法有真空鍍,真空濺射和離子鍍?nèi)N,目前應(yīng)用較廣的是離子鍍。離子鍍是借助于惰性氣體輝光放電,使鍍料〔如金屬鈦〕氣化蒸發(fā)離子化,離子經(jīng)電場加速,以較高能量轟擊工件外表,此時(shí)如通入 CO2,N2等反響氣體,便可在工件外表獲得TiC,TiN覆蓋層,硬度高達(dá)2000HV。離子鍍的重要特點(diǎn)是沉積溫度只有500°C左右,且覆蓋層附著力強(qiáng),適用于高速鋼工具,熱鍛模等。物理麻相蒸^(PhysicalVaporDeposition,PVD)物理麻相蒸金度主要有三彳重裂程:-蒸金度〔EvaporationDepostion〕100?250,000A/min-雕子^〔IonPlating]100~250,000A/min-漉^[SputteringDeposition]25~10,000A/min物理麻相蒸金度通常需在真空下逵行,其真空需求角勺舄:10-2?10-6torr7.1蒸金度蒸金度是指將蒸金度源〔金度屑的材料來源〕加熟蒸畿直接凝結(jié)於工件外表而形成金度屑。fi用-金屠輿元素半辱髓的金度膜-合金的蒸金度-碑化B,?化金因等化合物的蒸金度蒸畿金屠蒸畿或麻化的方法很多,包括利用熟t阻,幅射,感fi,1子束,t弧等方式加熟。蒸金度日寺,基材即J屠於基露3)真空度的需求:10-2?10-6torr真空壬袁境下,蒸金度原子在未碰撞或*亟少碰撞的情況下金度於基材。封t子束加熟源而言,真空勇境有乾浮的析金度路彳至。由下式之蒸畿速率也可以瞭解真空度愈高,蒸畿速率愈快。蒸畿速率:在罩位面稹寺冏下,蒸畿的分子數(shù)a:真空中,^隙蒸畿速率輿理^值的比;此輿物件外表漂浮程度有^m:分子量P:作用在蒸金度源材料外表的厘力,由於麻髓的原子或分子所造成P*:蒸金度源材料外表的平衡蒸MS4)t子束加熟源如前述,將蒸金度源蒸畿的能源有很多彳重,目前常用者常括t阻、t感或t子束加熟,以下略述t子束加熟源。i)僵黑占-高能量密度,蒸畿速率可控制的簸圉大-照污染ii)金且成-正申亟輿^牛亟-真空腔(控制t子流)a)熟雕子t子束第佳寸焦容易)正亟和^亟之冏的能量差彳楚數(shù)值kv到數(shù)百侗kv;例如,10~40千伏。^亟放出t子,然彳菱加速撞擎正亟,工件畬受熟。b)t聚t子束第(在高厘下可使用)雁用t亟,彳楚t聚中汲取t子5)蒸金度合金以蒸金度方式可以蒸金度合金,其技林亍如下。i)多重蒸金度源:蒸金度合金的成份彳楚不同金屠同日寺蒸畿。它可能是各別金屠蒸金度業(yè)經(jīng)退火彳菱形成合金。多重蒸金度源裂程可能遇到的*復(fù)親隹性有:a)每一侗蒸金度源的蒸畿速率需要侗別控制。b)蒸金度源和基材之冏的距雕,要高到足以^蒸汽完成混合,以獴得合金。逼可能畬降低蒸金度速率。ii)合金蒸金度源:把合金t作罩一來源使逼些成份同寺蒸畿。罩一合金蒸金度源可能遇到的困雉有:a) 由於熟力平衡的眉鼾系,蒸金度屑鮑成輿蒸麻成份可能有差巽。b) 蒸金度源鮑成金屠或元素成份的蒸汽厘比例一定要在100:1之內(nèi),反之使用多重蒸金度源事交理想。7.2雕子金度材料蒸到如在通往基材的途中經(jīng)激畿〔如雕子第矗擎或輝光放1〕,使蒸畿的原子走生雕子化,此經(jīng)激畿的雕子化蒸汽原子捶有高能量,能在基材外表走生高附著性,同日寺也易輿通入反雁腔的MHS生反雁以金度化合物金度屑。1)雕子矗擎的方法i)雕子第:大局部舄氯雕子第。雕子第的雕子束矗擎蒸金度源蒸畿的蒸麻。ii)輝光放1:將基材加高的^偏厘,使金屯性MH(fiM)激畿,以走生輝光放1,此雕子即經(jīng)1埸加速走生矗擎效果。信主】:雕子差矗擎薄膜也畬改燮附著性甚至改燮薄膜的名曲黃。2)雕子矗擎的結(jié)果上述雕子金度遏程,雕子束可以用以激畿蒸畿源蒸麻,但也有矗擎工件外表之作用,其走生之效果分陪段敘述如下。i)蒸金度前a)利用漉金度宜蟲刻,清深材料外表b)走生缺陷能量^移到晶格原子,EtE是入射粒子的能量;MI,Mt是靶材原子的^量。一般而言,EtM25ev,形成黑占缺陷Et<25ev,能量^燮成熟ii)界面的形成遏程a)促逵^散高澧度的缺陷輿近外表匾域的溫度,畬增加^散速率輿作舄黑占缺陷的II流槽b)物理混合高能量粒子的植入,漉金度原子的彳菱向散射畬辱致近外表匾域形成"假^散"〔Pseudodiffusion〕形式的混合。於此,原子的混合不需靠原子的溶解度輿^散。c)促逵成核植入的原子以及粗糙的外表,提供言午多成核位置以得到事交高的成核密度d)去除附著不良的原子利用漉金度去除附著事交怒散的結(jié)合原子iii)金度膜成畏a) 晶粒名田化-粗糙的外表畬走生高的成核密度,而形成事交小的晶粒-粗糙外表畬降低匾域遑界的T/Tm值;然而,雕子矗擎畬提升匾域遑界的T/Tm值b) 名吉晶-促逵才腐散輿再名吉晶c)鮑成-可能WWMH再植入薄膜d)物理性W-B致本^雁力;蒸金度的薄膜畬走生拉伸雁力,漉金度薄膜畬走生S^fi力注意:t原子冏距比在平衡狀熊下更靠近寺,畬形成S編fi力;而t原子冏距大於平衡狀熊寺,畬形成拉伸fi力,例如事交大的冏隙原子畬造成拉伸fi力。7.3漉金度漉金度是利用氯雕子矗擎靶材,擎出靶材原子燮成麻相業(yè)析金度於基材上。漉金度具有腐泛fi用的特性,畿乎任何材料均可析金度上。1)漉金度的僵黑占輿限制1) 彳曼黑占a) 照污染b) 多用途c) 附著性好ii)限制a) 靶材的裂造受限制b) 靶材的受損,如陶瓷靶材,限制了使用能量的簸圉c) 析金度速率低2) 漉金度系統(tǒng)i)分^a)平面雨申亟式:靶材^*?,基材舄正*亟b)三申亟式:由^?,^?,外加t子源等三彳重1*亟所鮑成的系統(tǒng)。外加t子源走生t埸加速正亟雕子化的麻髓分子。三亟式系統(tǒng)不能使用於反雁性漉金度,因舄t子畬影警反fiMH^污染火登^oc)磁控漉金度:利用磁埸作用提高漉金度速率d)反fi^^:W反雁性MHB入真空腔中,業(yè)輿金屠原子走生化合物以金度著。ii)t流的分類頁a) 直流t^^-fi用於辱t基材輿金度屑b) 交流〔或射步nt漉金度-fi用於辱t或非辱t基材輿金度屑3) 漉金度系統(tǒng)鮑合i)靶材在漉金度日寺,經(jīng)t聚中的正雕子矗擎,而析金度於基材的金度屑材料;靶材通常是囹亟。ii)漉金度的通量漉金度寺的通量即慈麟度原子的流量。流量原子的鮑成輿經(jīng)冷劄,且未走生內(nèi)才腐散的靶材一樣。同一靶材的所有材料之漉金度速率大致一樣。(然而,蒸金度的蒸金度速率業(yè)不同)。iii)接地屏蔽將雕子偏限於僮矗擎輿漉金度靶材;防止靶材夾治具被漉擎。屏蔽輿靶材之冏的距雕必頂小於暗帶〔darkspace]的厚度,因此,在高n[13.5MHz]或高厘使用寺,此距雕事交近。iv)搐板哉置在雨值It亟之冏的活勤板。通常漉擎清漂靶林靶材可能畬在裝截或操作寺受到大麻的污染)寺移置於靶材輿基材之冏。v)靶材的冷劄t外加能量輸入系統(tǒng),畬使靶材的溫度提高,道司裹靶材輿夾治具的結(jié)合,因此必頂冷谷"一般靶材都是用水冷劄之。vi)基材溫度的控制利用t阻輿光源等加熟。一般而言,基材的外表溫度畬因輝光放1,而高於埋材。4)名能彖髓的漉金度名能彖薄膜可利用射原漉金度或反雁漉金度。假設(shè)探用直流1漉金度,將迅速造成外表1荷堆稹而照法漉金度。i)射原1漉金度〔RFSputtering]使用原率舄13.56MHz的射原1源,使靶材輿金度屑外表能被雕子輿1子交替的矗擎,以防止1荷的堆稹。ii)射攜麟度的僵黑占a)1子矗擎雕子化的效率增高,且操作厘力比事交低(<1mtorr)b)乎咸少1弧〔1弧的走生是由於粉鹿或加熟蒸畿的MH]iii)反雁漉金度〔Reactivespuutering]將反雁性麻髓參加氯麻中,如Ar+H2S,而輿漉金度原子,如金鬲形成硫化金鬲。(例如,在氯麻加氮麻的壬袁境下漉金度金太,畬形成氮化金太)。其可舄直流1或射原反雁漉金度。5)磁控漉^〔MagnetronSputtering]"Magnetron"意指"磁化的1子"〔MagneticalElectron]i)彳曼黑占輿缺黑占磁控漉金朗隹畬增加漉金度速率,相封地,亦畬加速靶材的損耗。由於基材輿1聚冏的距雕事交大,使基材事交遞雕1聚可在低的工作溫度逵行漉金度。ii)操作方法由垂直的1埸和磁埸的結(jié)合鮑成。由於1磁的交互作用,促逵1子集中於靶材附近,以提升雕子化效雁如下圜所示。a)磁埸畬使^牛亟外表形成1子的聚集虔,雕子畬因受限的1子源的靜1效雁而聚集。b)1子能有效聚集於靶材的外表,使雕子化效率提高業(yè)提高漉金度速率。匱|7-47.41性狀況1) 1聚:(IrvingLangmuir,1928魁通1彳菱雕子化的MHO1K是由雕子,1子,輿中性粒子所鮑成。2) 輝光放1:輝光放1畬在真空狀熊下,雨1亟冏的麻髓中形成;在雨1亟冏的空冏畬充瀟了輝光。相碧寸而言,靠近1亟附近畬生成一暗帶〔darkspace,Sheath〕。3) 暗帶〔darkspace]以下略述暗代形成之因。膏基材''暴露(漂浮在)在1聚匾域中,由於t子逼勤速度事交快,撞擎此基材外表,形成^1荷堆稹,即^1位。此^1位形成之彳戛僮有具高勤能的1子能再靠近此基材,此日寺1子躺及基材外表的比例是:可見其量不多,因此,1子密度將低於基材的周S,M在基材的周圉不畬畿生1子激畿原子以畿光,其畿光度比輝光的匾域低,因此出現(xiàn)物氐的畿光匾域即是暗凱4) 漉金度薄膜的漉金度速率輿漉出率〔SputteringYield〕成正比,因此輿雕子的能量輿工作1厘成正比例。一般的漉金度麻髓,漉金度厘力輿V-I特性是非常重要的。5) 漉出率〔SputteringYield]如上述,漉金度速率輿漉出率成正比,漉出率指的是靶材原子被入射雕子矗擎之彳菱而跳脫雕靶材的數(shù)量,如下所示。E:入射雕子的能量mi:入射的^量mt:改燮的^量Uo:靶材的外表^名吉能匯一函數(shù)值〔monotonicincreasingfunction],~0.17formt/mi=0.17~1.4formt/mi=106) 漉金度用的麻髓漉金度用的麻髓必頂是不畬輿靶材或金度膜走生反雁的金屯性MHo^出率輿走生1KMH的量成正比。各彳重金屯性麻髓中,氨〔Rn〕具有幅射性,氙〔Xe〕輿氪〔Kr〕僵格高,且市面上不多,氨〔He〕輿氖〔Ne〕^量太小,因此氯M是最常用來走生1聚的MH。7) 漉金度的功率〔Power]漉出率的公式^明,漉出率輿入射雕子的能量成正比,即表示正比於漉金度日寺的工作能量;然而,此正比例眉鼾系在E=1KeV以上即不存在,如t能量作用在大髓稹之上,漉射效率略保持不燮。但是E再增加,即JS/E畬大幅下降,而S/E的降低是由於E的增加畬走生雕子彳布植。一般在功率低於100V寺,漉金度速率事交低,但功率高於10kV寺,即J效率差。一般的工作彳|條件角勺是500V?5kV。8)漉金度真空度漉金度寺,真空度角勺是30~120mtorr°t真空厘力降低寺,畬降低雕子化碰撞因而降低t流,而真空厘力提高寺,畬提高漉金度原子^MH的碰撞檄率,使漉金度原子重新沉稹回靶材或造成漉金度原子散射,使金度屑金度著速率降低。7.5多成分的漉金度多成分的漉金度可使用合金靶材,化合物靶材或反腐麟度。1)合金靶材合金靶材中的元素漉出率畬影警金度屑鮑成元素的漉金度速率。皋例來^,在1KeV的Ar雕子MH中,S(Ni)=2.1輿S(Fe)=1.4的漉射走出是Ni:Fe=〔80x2.1〕:〔20x1.4〕。於是,在漉金度的初期畬使靶材走生富^匾,而^含量降低畬提高^的漉金度速率直到80:20的*兼定速率,造成外表鮑成燮舄~72.7Ni:27.3Feo注意:靶材外表元素的消耗,畬造成各彳重元素的澧度梯度業(yè)促使^散,如^雕^外表使^才腐散至外表;靶材的冷劄可防止此^散行舄。2)化合物靶材將化合物靶材以分子輿原子的形式漉射出,但需注意化合物鮑成元素漉射比例及各自蒸麻厘之差巽造成金度屑成份比例偏差。皋例來^,封於一侗金屠氧化靶材,漉金度雕子的流量n是n=MO+/(M++MO+)n受M-O^御魚度的影警。金度屑畬事交缺乏易氧化的原子,例如,石英金度屑畬事交缺乏氧原子;此重狀況可藉控制MH成份以改善,例如可利用95%Ar:5%O2走生完全氧化的薄屑以防止缺陷的走生。3)反fi^^(#考前例)7.6偏厘裂程(直流或射原偏厘)輿雕子矗擎偏厘裂程一般是把基材底座加一^偏厘以加速正雕子向基材方向逼勤改燮了帶1!粒子的流量輿能量。偏厘裂程可使S^S散的材料重新漉金度。雕子矗擎是利用雕子第走生正雕子,而不用偏厘的方法以矗擎基材外表,逵而改逵金度屑品^。偏厘裂程輿雕子矗擎的結(jié)果(參照7.2):1)防止^結(jié)怒散原子移除2)增加外表的微缺陷提高成核密度3)藉移勤勤能增加原子的移勤能力,而增逵核輿核冏的結(jié)合加速成核成畏。漉金度金度屑的例子:1)玻璃上,言周筋太I(xiàn)I光的金度屑:反射太I(xiàn)I光Glass/TiO2/Cr/TiO2Glass/Cr/TiNGlass/SnO2/NiCr/TiN2)玻璃上,低畿散率的金度屑:將低溫的航外會泉(畏波畏)反射,使太I(xiàn)I光逵入室內(nèi)。特別雁用於事交冷的麻候。Glass/Ag/Ti/ZnO/TiO2Glass/SnO2/NiCr/Ag/NiCr/Si3N4/SnO2z以上雨彳重不同的金度屑畬因光的阻磔而走生不同的^色。欷迎來到BewiseInc.的世界,首先恭喜您來到道承受新的W^tt^^更有兢爭力,我仍是提供尊棠刀具裂造商,JS封客戶高品^的刀具需求,我仍可以嫁助客戶滿足您封走棠的不同要求,我仍有能力建到非常卓越的客戶需求品覽道是現(xiàn)有相M技?>法比攝的,我仍成功的滿足了各行各棠的要求,包括:精細(xì)HSSDIN切削刀具、嫁助客戶段官十刀具流程>DINorJIS^飆切削刀具殷官十、NAS986NAS965NAS897NAS937orNAS907航太切削刀具,NAS航太刀具殷官十、超高硬度的切削刀具、理廉配件刀具殷官十、祕合式再研磨橫、PCD地板粵用企口疆石^合刀具、粉末造粒成型橫、主橫版粵用^級碧峰、PCDV-Cut刀、拾窠式圜飆片鮑、粉末成型橫、航空廉哽刀、主橫版尊用m^w感、’汽卓棠刀具段官十、重子£^tt石刀具、木通做石刀具、就刀輿切蜥祕合再研磨橫、觥刀奧鱗眼祕合再研磨膜、統(tǒng)刀輿螺^攻概合再研磨膜等等。我仍的走品涵蓄了徙民生刀具到工期敝的刀具殷都催微^刀具到大型刀具;健小型生走到大型量走;全自勤整合;我仍的技^可提供您商蟻生走的效能,我仍整髓的服將及卓越的技徽恭迎您^自HKIIBWBewiseInc.WillyChenwillytool-tool.bwtool-tool..tool-tool.skype:willy_chen_bwmobile:0937-618-190Head&AdministrationOfficeNo.13,ShiangShang2ndSt.,WestChiuTaichung,Taiwan40356.tool-tool./FAX:+886424714839N.Branch5F,No.460,FuShinNorthRd.,Taipei,TaiwanS.BranchNo.24,Sec.1,ChiaPuEastRd.,TaipaoCity,ChiayiHsien,TaiwanWeletoBWtoolworld!Weareanexperiencedtoolmakerspecializedincuttingtools.Wefocusonwhatyouneedandendeavortoresearchthebestcuttertosatisfyusers’demand.Ourcustomersinvolvewiderangeofindustries,likemold&die,aerospace,electronic,machinery,etc.Weareprofessionalexpertincuttingfield.Wewouldliketosolveeveryproblemfromyou.Pleasefeelfreetocontactus,itsourpleasuretoserveforyou.BWproductincluding:cuttingtoolaerospacetool.HSSDINCuttingtool、Carbideendmills、Carbidecuttingtool、NASCuttingtool、NAS986NAS965NAS897NAS937orNAS907CuttingTools,Carbideendmill、discmillingcutter,Aerospacecuttingtool、hssdrill90pe3epH9Carbidedrill、Highspeedsteel、poundSharpener’Millingcutter、INDUCTORSFORPCD’CVDD(ChemicalVaporDepositionDiamond)’PCBN(PolycrystallineCubicBoronNitride)9Coredrill、Taperedendmills、CVDDiamondToolsInserts*PCDEdge-BevelingCutter(GoldenFinger9PCDV-Cutter’PCDWoodtools*PCDCuttingtools*PCDCircularSawBlade,PVDDEndMills’diamondtool.INDUCTORSFORPCD.POWDERFORMINGMACHINE‘SingleCrystalDiamond‘Metricendmills、Miniatureendmills、CnepuanbHbiepe彼ymueuHcmpyMeHTw‘nycTOTsoecBep口o‘Pilotreamer、Fraises’Fresasconmango,PCD(Polycrystallinediamond)‘Frese*POWDERFORMINGMACHINE,Electronicscutter、Stepdrill、Metalcuttingsaw、Doublemargindrill、Gunbarrel、Anglemillingcutter、Carbideburrs、Carbidetippedcutter、Chamferingtool、ICcardengravingcutter、Sidecutter、StapleCutter’PCDdiamondcutterspecializedingroovingfloors*V-CutPCDCircularDiamondTippedSawBladewithIndexableInsert*PCDDiamondTool*SawBladewithIndexableInsert*NAStool、DINorJIStool、Specialtool、Metalslittingsaws、Shellendmills、Sideandfacemillingcutters、Sidechipclearancesaw%Longendmills'endmillgrinder*drillgrinder*sharpener^Stubroughingendmills^Dovetailmillingcutters、Carbideslotdrills、Carbidetoruscutters、Angelcarbideendmills、Carbidetoruscutters、Carbideball-nosedslotdrills、Mouldcutter、Toolmanufacturer.BewiseInc..tool-tool.cfc^^^Bewise lnc.0世界^feSLT^^i^、先寸御目出度^^0^新^4情乾法受W取oXK^sfeo^OMUtt爭力y^X展^o弊社^$M*x>F?^^0?造>-力一1°、客先億色^*分野0--X^獸富*^yx->3>^W足芝世、特Q'〈X品^要求U^^-卜致Lito弊社?各?域U供^1。冬吝內(nèi)容(*:[1]精細(xì)HSS工}^?三兒QR&D〔2〕CarbideCuttingtools殷官十?fflx>F?^^?^〔4〕航空工}F?U^殷宜十〔5〕超高硬度x>F?^^[6)y^V^>F?x>F?^^〔7〕醫(yī)廉用品工}卜?3^股官十〔8〕自勤卓部品&材料加工向^x>F?^^KW弊社0?品刀供^^??能(*:〔1〕生活>*-八〈亍夕H^i^S工}^?三兒殷都〔2〕三夕口?工}^?三兒~大型工}^?三兒供^〔3〕小Lot生座~大量窕注對扇供^〔4〕才一卜X—^m^整?^建〔5〕人於^卜對扇~流打生座對扇弊社。全般供蛤體制及^技^自慢^^合尊^飄造^一力一U^方0^體^^御待^LX^UitoBewiseInc.tala?l?imalatsanayindeenfazlakullan?lanveu?eksende(x,y,z)tala?kald?rabilenfrezetak?mlar?ndanolanParmakFrezeimalat??s?d?r.Qok-優(yōu)選geni?urunyelpazesinesahipolanfirman?nba?l?caurunleriniKarburParmakFrezeler,Kal?p£?Frezeleri,KabaTala?Frezeleri,KonikAl?nFrezeler,Ko?eRadyusFrezeler,?kiA??zl?K?saveUzunKureselFrezeler,?£BukeyFrezelervb.?eklindes?ralayabiliriz.BWcneuua^wupyeTCHbHaynnuxucsegoBaHuaxupa3pa6oTKax,uCHa6geMchmmmBMCOKOTexHO^orHnHMMKap6ugoBUMMamepua^OMg^flnocmaBKupe鯽mux/0pesepoBOHHMxuncmpyMeHToBgnfloohbm,BoagymnoronpocmpancTBaua^eKmpoHHonungycmpuu.BnamyocnoBHyronpogyKuu皿BXoguTTBepgMHKap6ug/6ucTpope獴ymaflcTa^b,aTaKxegBuraTe^u,MuKpoi^eKTpunecKuegpe^u,ICKapTonopesa^bHueMamunu,如e3ugnflrpaBupoBanufl,pe^ymuenuuu,如e3epu-pacmupuT5u,如e3epu-pacmupuTe^ucpe3uoM,gpe^u,pe3aKu0opMg^flm^uueBoroBa^a/3Be3goHKupo^ukobohuenu,ucneuua^bnuenanouncTpyMenTu.Roxa^yHcTa,noceTuTeca諭t.tool-tool.gnflnony^enufl6oubmeHunQopMauuu.BWisspecializedinR&Dandsourcingthemostadvancedcarbidematerialwithhigh-techcoatingtosupplycutting/millingtoolformould&die,aerospaceandelectronicindustry.Ourmainproductsincludesolidcarbide/HSSendmills,microelectronicdrill,ICcardcutter,engravingcutter,shellendmills,cuttingsaw,reamer,threadreamer,leadingdrill,involutegearcutterforspurwheel,rackandwormmillingcutter,threadmillingcutter,formcuttersforsplineshaft/rollerchainsprocket,andspecialtool,withnanograde.Pleasevisitourweb.tool-tool.formoreinfo.4.6.2氣相沉積技術(shù)氣相沉積是將含有形成沉積元素的氣相物質(zhì),通過各種手段和反響,在工件外表形成沉積層(薄膜)的工藝方法。它可賦予基體材料外表各種優(yōu)良性能(如強(qiáng)化、保護(hù)、裝飾和電、磁、光等特殊功能),也可用來制備具有更加優(yōu)異性能的新型材料(如晶須、單晶、多晶或非晶薄膜)。這種新技術(shù)的應(yīng)用有著十分廣闊的前景,尤其是在高新科技領(lǐng)域潛力巨大。氣相沉積的根本過程包括三個步驟:即提供氣相鍍料;鍍料向所鍍制的工件或基片)輸送;鍍料沉積在基片上構(gòu)成膜層。按沉積過程的反響性質(zhì)不同,氣相沉積技術(shù)可分為物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積兩大類。4.6.2.1物理氣相沉積物理氣相沉積(PhysicalVaporDeposition,簡寫PVD)是在真空條件下,利用各種物理方法,將沉積材料氣化成原子、分子、離子并直接沉積到基體材料外表的方法。按氣化機(jī)理不同,PVD法包括真空蒸鍍、濺射鍍膜和離子鍍等三種根本方法。1)真空蒸鍍是在高真空(1.33x10-5~i.33x10-4Pa)的條件下,將蒸鍍材料(即膜材料,可-優(yōu)選以是金屬或非金屬,但多為金屬)加熱蒸發(fā)成原子(或分子)進(jìn)入氣相,然后沉積在工件(襯底)材料外表,而形成薄膜鍍層。根據(jù)蒸鍍材料的熔點(diǎn)不同,其加熱方式有電阻加熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)、激光蒸發(fā)等多種。其工藝特點(diǎn)是:設(shè)備、工藝、操作均較簡單;適鍍材料廣泛,玻璃、陶瓷、有機(jī)合成材料、纖維、木材、紙等均可;沉積速度快,但繞鍍能力差;因氣化粒子的動能低,鍍層與基體結(jié)合力較弱,鍍層較疏松,故耐沖擊、耐磨損性能不高,此點(diǎn)限制了真空蒸鍍膜在強(qiáng)化機(jī)械零件方面的應(yīng)用(如耐磨);高熔點(diǎn)物質(zhì)和低蒸汽壓物質(zhì)(如Pt、Mo等)的真空鍍膜制作困難。2) 濺射鍍膜是在一定的真空條件下,用荷能離子(如氬離子,可通過輝光放電獲得)轟擊某一靶材(即鍍膜材料,常為陰極),從而在其外表濺射出原子(或分子)進(jìn)入氣相,然后這些濺射粒子在工件外表(與陽極相連)沉積而形成鍍層。其工藝特點(diǎn)是:由于氣化粒子的動能大(為真空蒸鍍的100倍),故鍍膜致密且與基體材料的結(jié)合力高;適用材料廣泛,基體材料和鍍膜材料均可是金屬或非金屬,可制造真空蒸鍍難于得到的高熔點(diǎn)材料鍍膜均鍍能力好,但繞鍍性稍差;主要缺點(diǎn)是鍍膜沉積速度較慢、設(shè)備昂貴。3) 離子鍍是在含有惰性氣體(如氬氣)的真空中,利用氣體放電對已被蒸發(fā)的粒子(氣化原子或分子)離化和激化,在氣體離子和沉積材料離子轟擊作用的同時(shí),于基體材料外表沉積形成鍍膜。由此可見,離子鍍將輝光放電、等離子體技術(shù)與真空蒸鍍技術(shù)結(jié)合在一起,兼具蒸發(fā)鍍的沉積速度快和濺射鍍的離子轟擊清潔外表及高動能氣化粒子的特點(diǎn),因而應(yīng)用極為廣泛。其主要特點(diǎn)是:鍍層質(zhì)量高、附著力強(qiáng)、繞鍍與均鍍能力好、沉積速度快等;但受蒸發(fā)源限制,高熔點(diǎn)鍍膜材料的蒸發(fā)鍍有一定困難,且設(shè)備復(fù)雜、昂貴。真空蒸鍍物理氣相沉積技術(shù)目前主要用于外表功能與裝飾用途。具有代表性的應(yīng)用是各種光學(xué)膜(如透鏡反射膜、電致發(fā)光膜等),電學(xué)膜(導(dǎo)電、絕緣、半導(dǎo)體等),磁性能膜(如磁帶),耐蝕膜,耐熱膜,潤滑膜,各種裝飾膜如固體材料外表的金、銀膜),太陽能電池等。與真空蒸鍍相比,濺射鍍和離子鍍物理氣相沉積技術(shù)的鍍膜質(zhì)量較高(如致密、氣孔少)且與基體材料結(jié)合結(jié)實(shí)(尤其是離子鍍),故除可起到真空蒸鍍一樣的作用外,還可在材料外表形成耐磨強(qiáng)化膜(如TiN、TiC、Al2O3),拓寬了氣相沉積技術(shù)在構(gòu)造零件和工具、模具上的應(yīng)用。4.6.2.2化學(xué)氣相沉積化學(xué)氣相沉積(ChemicalVaporDeposition,簡寫CVD)是利用空間氣相反響在基材外表上沉積固態(tài)薄膜的工藝技術(shù)?;瘜W(xué)氣相沉積可根據(jù)氣相反響的激發(fā)方式不同分為:熱化學(xué)氣相沉積(TCVD)、放電激發(fā)氣相沉積(如等離子體PACVD)、輻射激發(fā)氣相沉積等多種;按反響溫度上下不同分為:高溫CVD

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論