蒸发和溅射的主要区别是什么？选择正确的 Pvd 技术

蒸发和溅射是在基底上形成薄膜的两种广泛使用的物理气相沉积（PVD）技术。蒸发是指在真空中加热材料直至其汽化，使蒸汽凝结在基底上。而溅射则是利用高能离子轰击目标材料，喷射出原子，然后沉积到基底上。这两种方法在半导体、光学和太阳能电池板等行业中都是必不可少的，但它们在机制、优势和应用上有很大不同。

要点说明：

蒸发机制:
- 蒸发是指在真空中加热材料，直至其达到气化点。
- 气化后的材料穿过真空，在基底上凝结，形成薄膜。
- 这种方法通常用于熔点较低的材料，以沉积速率高而著称。
溅射机制:
- 溅射是用高能离子轰击目标材料，通常来自氩气等惰性气体。
- 离子与靶材之间的碰撞将原子从靶材中喷射出来，然后沉积到基底上。
- 这一过程在真空室中进行，气氛受控，通常涉及等离子放电。
真空要求:
- 蒸发需要较高的真空度，以最大限度地减少污染并确保蒸汽的有效流动。
- 溅射可在较低真空度下运行，因此在某些应用中用途更广。
沉积速率:
- 蒸发通常具有较高的沉积率，因此适合需要厚涂层的应用。
- 除纯金属外，溅射的沉积率较低，但能更好地控制薄膜厚度。
薄膜质量和附着力:
- 由于沉积原子的能量较高，溅射产生的薄膜具有较好的附着力和均匀性。
- 蒸发薄膜的附着力可能较低，均匀性也较差，但通常更光滑。
沉积物的能量:
- 溅射原子具有更高的动能，因此薄膜更致密，阶跃覆盖率更高。
- 蒸发原子的能量较低，可能导致薄膜密度较低，阶跃覆盖较差。
晶粒尺寸和薄膜结构:
- 溅射通常会产生较小的晶粒尺寸，从而提高薄膜的硬度和耐磨性等性能。
- 蒸发通常会产生较大的晶粒尺寸，这可能有利于某些光学或电气应用。
应用:
- 蒸发通常用于光学镀膜、装饰性表面处理和某些半导体应用。
- 对于要求高附着力、均匀涂层和精确控制的应用，如微电子和太阳能电池板，溅射是首选。
溅射的优点:
- 更好的附着力和薄膜均匀性。
- 可沉积多种材料，包括合金和化合物。
- 沉积温度较低，可减少基底上的热应力。
蒸发的优点:
- 沉积率高，加工速度更快。
- 对某些材料而言，操作简单，成本效益高。
- 适用于低熔点材料。
挑战:
- 由于需要产生等离子体并进行精确控制，溅射可能更为复杂和昂贵。
- 而蒸发技术在复杂几何形状的阶梯覆盖和附着力方面可能会有困难。

通过了解这些关键差异，设备和耗材采购人员可以做出明智的决定，选择最适合其特定应用需求的技术。

汇总表：

指标角度	蒸发	溅射
机理	在真空中加热材料，直至其汽化并凝结在基底上。	用高能离子轰击目标材料，抛射并沉积原子。
真空度	需要高真空。	真空度较低，用途更广。
沉积速率	速率较高，适合厚涂层。	除纯金属外，流速较低；厚度控制较好。
薄膜质量	薄膜更平滑，附着力和均匀性更低。	薄膜附着力更强、更均匀、更致密。
原子能量	能量较低，薄膜密度较低，阶跃覆盖较差。	能量越高，薄膜越致密，阶梯覆盖率越高。
晶粒尺寸	晶粒较大，有利于光学/电气应用。	颗粒较小，可提高硬度和耐磨性。
应用	光学镀膜、装饰性表面处理、某些半导体。	微电子、太阳能电池板、需要精确控制的应用。
优点	沉积率高，成本效益高，适用于低熔点材料。	附着力更强、更均匀、沉积温度更低、材料用途更广。
挑战	台阶覆盖率低，对复杂几何形状的附着力较低。	设置复杂且昂贵，需要精确控制。