真空鍍膜技術

前言

　　真空鍍膜技術既是應用廣泛的工程技術，又是一門各學科交叉的邊緣學科。我們在編著本書的過程中，總結了多年來的科研生產實踐成果和教學經驗，參閱了大量國內外的相關文獻，綜合參考并引用了國內外有關單位在薄膜制備方面的成熟資料與經驗。書中系統(tǒng)地闡述了真空鍍膜技術與工藝的基本概念和基礎理論、各種薄膜制備技術、設備及工藝、真空卷繞鍍膜技術、ITO導電玻璃真空鍍膜工藝，尤其重點介紹了一些近年來新出現(xiàn)的鍍膜方法與技術，如反應磁控濺射技術、中頻磁控濺射和非平衡磁控濺射技術、卷繞鍍膜技術等；還詳細介紹了薄膜沉積與膜層的監(jiān)控與測量以及表面與薄膜分析檢測技術等方面的內容。　　在編著方法上，將鍍膜技術理論與工程實際結合，著重闡述各種鍍膜技術的工作原理和工藝特點，還結合實際介紹了生產實踐中典型產品的鍍膜工藝。我們編著本書的目的就在于希望能夠深入淺出地、全面系統(tǒng)地向讀者介紹真空鍍膜技術及其進展。本書既注重真空鍍膜技術的理論體系，又反映了真空鍍膜技術工藝的最新發(fā)展，內容涉及真空技術、薄膜物理、機械設計與制造、電磁學、自動控制技術等多學科知識，可供真空薄膜領域中的鍍膜設備設計、工藝研究、生產及管理等方面人員閱讀，同時也可供各大專院校相關專業(yè)的師生使用。

內容概要

　　《真空鍍膜技術》共分10章，系統(tǒng)地闡述了真空鍍膜技術的基本慨念和基礎理論、各種薄膜制備技術、設備及工藝、真空卷繞鍍膜技術、ITO導電玻璃真空鍍膜工藝，尤其重點介紹了一些近年來新出現(xiàn)的鍍膜方法與技術，如反應磁控濺射鍍膜技術、中頻磁控濺射鍍膜和非平衡磁控濺射鍍膜技術等；還詳細介紹了薄膜沉積及膜厚的監(jiān)控與測量以及表面與薄膜分析檢測技術等方面的內容。　　《真空鍍膜技術》具有很強的實用性，適合于真空鍍膜行業(yè)、薄膜與表面應用、材料工程、應用物理以及與真空鍍膜技術有關的行業(yè)從事研究、設計、設備生產操作與維護的技術人員，也適用與真空鍍膜技術相關的實驗研究人員和學生，還可用作大專院校相關專業(yè)師生的教材及參考書。

書籍目錄

1 薄膜與表面技術基礎理論1．1 概述1．2 固體表面介紹1．2．1 固體材料1．2．2 固體表面與界面的基本概念1．2．3 固體表面與界面的區(qū)別1．3 表面晶體學1．3．1 金屬薄膜的晶體結構1．3．2 理想的表面結構1．3．3 表面與體內的差異1．3．4 青潔表面結構1．3．5 實際表面結構1．4 表面特征(熱)力學1．4．1 表面力1．4．2 表面張力與表面自由能1．4．3 表面擴散1．5 表面電子學1．5．1 金屬薄膜中的電遷移現(xiàn)象1．5．2 曾強薄膜抗電遷移能力的措施1．6 界面與薄膜附著1．6．1 界面層1．6．2 附著及附著力1．6．3 固體材料表面能對附著的影響1．6．4 表面、界面和薄膜的應力1．6．5 增強薄膜附著力的方法1．7 金屬表面的腐蝕1．7．1 電化學腐蝕1．7．2 金屬的鈍化1．7．3 全面腐蝕1．7．4 局部腐蝕2 真空蒸發(fā)鍍膜2．1 概述2．2 真空蒸發(fā)鍍膜原理2．2．1 真空蒸發(fā)鍍膜的物理過程2．2．2 蒸發(fā)過程中的真空條件2．2．3 鍍膜過程中的蒸發(fā)條件2．2．4 殘余氣體對膜層的影響2．2．5 蒸氣粒子在基片上的沉積2．3 蒸發(fā)源2．3．1 電阻加熱式蒸發(fā)源2．3．2 電子槍加熱蒸發(fā)源2．3．3 感應加熱式蒸發(fā)源2．3．4 空心熱陰極電子束蒸發(fā)源2．3．5 激光加熱蒸發(fā)源2．3．6 電弧加熱蒸發(fā)源2．4 特殊蒸鍍技術2．4．1 閃蒸蒸鍍法2：4．2 多蒸發(fā)源蒸鍍法2．4．3 反應蒸鍍法2．4．4 三溫度蒸鍍法3 真空濺射鍍膜3．1 濺射鍍膜原理3．1．1 濺射現(xiàn)象3．1．2 濺射機理3．2 濺射沉積成膜3．2．1 濺射源3．2．2 濺射原子的能量與角分布3．2．3 濺射產額與濺射速率3．2．4 合金和化合物的濺射3．2．5 濺射沉積成膜3．2．6 薄膜的成分與結構3．2．7 各種粒子轟擊效應3．2．8 濺射沉積速率3．2．9 薄膜厚度均勻性和純度3．3 濺射技術概述3．4 直流二極濺射3．5 直流三極或四極濺射3．6 磁控濺射3．6．1 磁控濺射工作原理3．6．2 磁控濺射鍍膜的特點3．6．3 磁控濺射鍍膜工藝特性3．6．4 平面磁控濺射靶3．6．5 圓柱形磁控濺射靶3．6．6 傳統(tǒng)平面磁控濺射靶存在的問題3．7 射頻(RF)濺射3．7．1 射頻濺射鍍膜原理3．7．2 射頻輝光放電特性3．7．3 射頻濺射裝置3．8 非平衡磁控濺射3．8．1 非平衡磁控濺射原理3．8．2 非平衡磁控濺射與平衡磁控濺射比較3．8．3 建立非平衡磁控系統(tǒng)的方法3．8．4 非平衡磁控濺射系統(tǒng)結構形式3．8．5 非平衡磁控濺射的應用3．9 反應磁控濺射3．9．1 反應磁控濺射的機理3．9．2 反應磁控濺射的特性3．9．3 反應磁控濺射工藝過程中的主要問題3．9．4 解決反應磁控濺射工藝運行不穩(wěn)定的措施3．10 中頻交流反應磁控濺射3．10．1 中頻交流反應磁控濺射原理3．10．2 中頻雙靶反應磁控濺射的特點3．10．3 中頻磁控靶結構形式3．10．4 中頻磁控靶PEM控制3．11 非對稱脈沖濺射3．12 合金膜的濺射沉積3．13 鐵磁性靶材的濺射沉積3．13．1 磁控濺射鐵磁性靶材存在的問題3．13．2 磁控濺射鐵磁性靶材的主要方法3．14 離子束濺射4 真空離子鍍膜4．1 離子鍍的類型4．2 真空離子鍍原理及成膜條件4．2．1 真空離子鍍原理4．2．2 真空離子鍍的成膜條件4．3 等離子體在離子鍍膜過程中的作用4．3．1 放電空間中的粒子行為4．3．2 離子鍍過程中的離子轟擊效應4．4 離子鍍中基片負偏壓的影響4．5 等離子鍍的離化率與離子能量4．5．1 離化率4．5．2 中性粒子和離子的能量4．5．3 膜層表面的能量活化系數(shù)4．6 離子鍍膜工藝及其參數(shù)選擇……5 真空卷繞鍍膜6 化學氣相沉積CVD技術7 離子注入與離子輔助沉積技術8 ITO導電玻璃鍍膜工藝9 薄膜厚度的測量與監(jiān)控10 表面與薄膜分析檢測技術參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1．2．3固體表面與界面的區(qū)別　　表面是指固體（或液體）邊界上由不同于固體內部性質的那些原子層所組成的一個相；而界面是指一個以兩個均勻相為分界的面，它隨相的種類不同而有相當不同的特征?！　∥矬w與氣體或真空的分界處為表面，有液相、固相（凝聚相）的邊界與自由空間接觸的特征。固體表面的物理化學性能常與其內部的不同，這是因為在熱力學平衡條件下，表面的化學組分、原子排列、原子振動狀態(tài)等都與體內不同。因為表面向外的一側沒有鄰近的原子，表面原子有一部分化學鍵伸向空洞，形成“懸掛鍵”，所以表面具有很活躍的化學性質。由于固體內三維周期勢場在表面中斷，因此表面原子的電子狀態(tài)也與體內不同，顯示出表面具有某種特殊的力學、光學、電學、磁學和化學性能?！　∫话惆岩后w與固體、液體與液體、固體與固體這些凝聚相間的分界處稱為界面。從分子角度上看，如果是液相，其分子就有能自由移動位置的界面；如果是固相，其分子或原子就有固定位置的界面。兩種界面性質具有的特點相當不同。有時，表面與界面難以區(qū)分，但在固體內部晶粒的界面可與表面明確區(qū)分，這些都顯示了表面與界面的區(qū)別。表面是界面的一種特殊情況，是最簡單的一種“界面”形式，從一定意義上講，表面研究是理解更為復雜的界面現(xiàn)象的基礎。

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