说到沉积薄膜,有两种常见的方法,即溅射和热蒸发。
这两种方法在操作方式和工作条件上有很大不同。
1.沉积机制
热蒸发: 这种方法是将材料加热至汽化。
然后蒸汽在较冷的基底上凝结,形成薄膜。
溅射: 这种方法利用等离子体环境,将目标材料中的原子以物理方式喷射到基底上。
2.工艺条件
热蒸发: 通常使用电阻加热、电子束加热或激光加热等技术将材料加热至高温。
涉及的能量主要是热能,蒸发率取决于源材料的温度。
溅射: 这种工艺涉及等离子体放电,用高能粒子(通常是氩气等惰性气体)轰击目标材料。
撞击使原子从靶材上脱落,然后沉积到基底上。
3.优缺点
热蒸发:
- 适用于熔点较低的材料。
- 通常成本较低,操作简单。
- 通常会产生密度较低的薄膜,如果坩埚材料污染了蒸发材料,则可能会引入杂质。
溅射:
- 提供更好的阶跃覆盖,这意味着它可以更均匀地覆盖不平整的表面。
- 可获得纯度更高的薄膜,可沉积多种材料,包括高熔点材料。
- 通常沉积率较低,操作更复杂,成本更高。
4.比较和考虑因素
能量和纯度:
- 溅射是在动能较高的等离子体环境中进行的,因此可实现更纯净、更精确的原子级沉积。
- 热蒸发虽然更简单,但由于潜在的坩埚污染,可能导致薄膜纯度较低。
沉积速率和均匀性:
- 热蒸发通常具有更高的沉积速率,但在复杂或不平整的表面上镀膜可能不如溅射均匀。
材料适用性:
- 热蒸发更适合熔点较低的材料。
- 溅射可以处理更广泛的材料,包括高熔点材料。
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