沉积方法是在固体表面逐个原子或分子地形成薄层或厚层物质的技术。这些层被称为涂层,可根据应用的不同显著改变基底表面的特性。这些涂层的厚度从单个原子(纳米)到几毫米不等,具体取决于所使用的方法和材料。
沉积方法大致可分为两类:物理沉积和化学沉积。
物理沉积方法:
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这些方法不涉及化学反应,主要依靠热力学或机械过程生成薄膜。它们通常需要低压环境以获得准确的结果。物理沉积技术的例子包括
- 蒸发技术:真空热蒸发:
- 在真空中将材料加热到蒸发点。电子束蒸发:
- 使用电子束加热材料。激光束蒸发:
- 利用激光蒸发材料。电弧蒸发:
- 利用电弧蒸发材料。分子束外延:
- 一种沉积单层原子的精确方法。离子镀蒸发:
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将蒸发与离子轰击相结合,以增强附着力和密度。
- 溅射技术:直流溅射:
- 使用直流从目标材料中敲击原子。射频溅射:
使用射频电离气体并溅射目标材料。化学沉积方法:
- 这些方法涉及化学反应,用于在基底上沉积材料。例如
- 溶胶-凝胶技术: 涉及从化学溶液中形成无机网络。
- 化学沉积法: 从化学溶液槽中沉积材料。
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喷雾热解:
- 包括喷射加热后分解的溶液。电镀
- 电镀沉积: 使用电流沉积一薄层金属。
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无电解沉积:
- 涉及化学还原,无需电流。化学气相沉积(CVD):
- 低压 CVD: 在较低的压力下进行,以提高薄膜的均匀性。
- 等离子体增强型 CVD: 利用等离子体提高化学反应速率。
原子层沉积 (ALD): 一种沉积单层材料的自限制工艺。
混合真空沉积工艺:
这涉及到两种或两种以上沉积技术的结合,如金属的溅射沉积和碳的等离子体增强型 CVD,以制造具有特定性能的复杂涂层。
真空沉积设备: