真空沉积,特别是热蒸发或真空热蒸发 (VTE),是一种用于制造和研究将材料薄膜沉积到基底上的方法。这一过程包括在真空室中加热材料,直至其汽化,然后凝结在基底上。
过程:
热蒸发工艺首先要有一个真空室,真空室通常由不锈钢制成,内有一个由钨或钼等耐火材料制成的坩埚或坩埚船。被称为蒸发剂的待沉积材料被放置在坩埚或舟子内。真空环境至关重要,因为它可以防止蒸发的材料与气体分子碰撞,确保沉积过程的清洁。真空压力范围在 10^-5 到 10^-9 托之间,具体取决于沉积薄膜所需的污染程度。要实现有效沉积,材料的蒸汽压力必须至少达到 10 mTorr。蒸发方法:
- 热蒸发可通过两种主要方法实现:
- 电加热: 这包括使用电热丝或在熔点较高的材料制成的坩埚中加热材料。这种方法适用于熔点不是很高的材料。
电子束加热法: 对于熔点较高的材料,可使用电子束对材料进行加热和汽化。这种方法可以精确控制加热过程,并能处理更多材料。
真空条件:
镀膜设备所需的基本压力通常在 10^-7 和 10^-5 毫巴之间,具体取决于所需层的质量。这种高真空环境对物理气相沉积(PVD)至关重要,可确保材料沉积在基底上而不受气体分子的干扰。
应用: