真空镀膜技术

真空镀膜

现代薄膜技术的 拓荒者是德国学者马克斯.奥维奖教授，早在三十年代中期，他就开始研究和生产光学薄膜。半个世纪后，薄膜应用已遍及国民经济的各个领域。

在机械行业，镀层刀具已经得到广泛的应用，可提高切削速度，提高生产率。工模具，量刃具，精密轴承及其他的易磨损件，在表面沉积耐磨镀层（如TiC等），可大大提高使用寿命。

在航空工业中，在蜗轮发动机的叶轮上镀上一层Co-Cr-Al-Y合金后，对其抗氧化和抗腐蚀的性能有明显的效果。

在航天设备中，迫切的需要固体润滑膜，用真空蒸镀、离子镀、溅射三种方法获得的固体润滑莫已经在航空设备的各种仪器、齿轮、以及滑动部件中得到了广泛的应用。

在电子学方面，真空镀膜技术是集成电路向高集成度、高性能、高可靠性和高生产率发展的重要保证。

在能源科学方面，前景最光明的太阳能利用领域在便宜的基板上真空沉积一层In-P，CaAs等多晶半导体的薄膜，可用于太阳能电池或是用于太阳能发电系统。

另外，真空镀膜在受控核领域，超导方向，声学领域等都有着重要的应用。

（1） 真空蒸发镀膜

原理是将膜材置于真空室中，通过蒸发源加热使其蒸发。空间气体分子的平均自由程大雨真空室的线性尺寸以后，蒸汽的原子和分子 从蒸发源表面逸出，很少与其他分子或是原子碰撞，可直接到达被镀的基片的表面上，凝结后形成薄膜。

（2） 磁控溅射镀膜

磁控溅射是七十年代发展起来的一种新型溅射技术，目前已经在科研和生产中实际应用。磁控溅射镀膜，具有高速、低温、低损伤等优点。高速是指沉积速率快，低温和低损伤是指基片的温升低、损伤小。

磁控溅射靶有三种形式，平面靶，同轴圆柱罢和S枪溅射靶。

磁控溅射的基本原理就是以磁场改变电子的运动方向，束缚和延长电子的运动路径,提高电子的电离几率和有效地利用了电子的能量。

（3） 电弧离子镀膜

原理是基于冷阴极真空弧光放电理论提出的。该理论认为放电过程的电量迁移是借助于场电子发射和正离子电流这两种机制同时存在且相互制约而实现的。