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1、真空蒸發鍍膜法

真空蒸發法的原理是：在真空條件下，用蒸發源加熱蒸發材料，使之蒸發或升華進入氣相，氣相粒子流直接射向基片上沉積或結晶形成固態薄膜；由于環境是真空，因此，無論是金屬還是非金屬，在這種情況下蒸發要比常壓下容易得多。真空蒸發鍍膜是發展較早的鍍膜技術，其特點是：設備相對簡單，沉積速率快，膜層純度高，制膜材料及被鍍件材料范圍很廣，鍍膜過程可以實現連續化，應用相當廣泛。按蒸發源的不同，主要分為：電阻加熱蒸發、電子束蒸發、電弧蒸發和激光蒸發等。

1.1 電阻加熱蒸發法

電阻加熱蒸發法就是采用鎢、鉬等高熔點金屬，做成適當形狀的蒸發源，其上裝入待蒸發材料，讓電流通過，對蒸發材料進行直接加熱蒸發，或者濟南真空爐體加熱速度把待蒸發材料放入坩鍋中進行間接加熱蒸發。利用電阻加熱器加熱蒸發的鍍膜設備構造簡單、造價便宜、使用可靠，可用于熔點不太高的材料的蒸發鍍膜，尤其適用于對膜層質量要求不太高的大批量的生產中。目前在鍍鋁制品的生產中仍然大量使用著電阻加熱蒸發的工藝。電阻加熱方式的缺點是：加熱所能達到的最高溫度有限，加熱器的壽命也較短。近年來，為了提高加熱器的壽命，國內外已采用壽命較長的氮化硼合成的導電陶瓷材料作為加熱器。

1.2 電子束蒸發法

電子束蒸發法是將蒸發材料放入水冷銅坩鍋中，直接利用電子束加熱，使蒸發材料氣化蒸發后凝結在基板表面形成膜，是真空蒸發鍍膜技術中的一種重要的加熱方法和發展方向。電子束蒸發克服了一般電阻加濟南真空爐體加熱速度熱蒸發的許多缺點，特別適合制作熔點薄膜材料和高純薄膜材料。

1.3 激光蒸發法

采用激光束蒸發源的蒸鍍技術是一種理想的薄膜制備方法。這是由于激光器是可以安裝在真空室之外，這樣不但簡化了真空室內部的空間布置，減少了加熱源的放氣，而且還可完全避免了蒸發氣對被鍍材料的污染，達到了膜層純潔的目的。此外，激光加熱可以達到極高的溫度，利用激光束加熱能夠對某些合金或化合物進行快速蒸發。這對于保證膜的成分，防止膜的分餾或分解也是極其有用的。激光蒸發鍍的缺點是制作大功率連續式激光器的成本較高，所以它的應用范圍有一定的限制，導致其在工業中的廣泛應用有一定的限制。

2、真空濺射法

真空濺射法是物理氣相沉積法中的后起之秀。隨濟南真空爐體加熱速度著高純靶材料和高純氣體制備技術的發展，濺射鍍膜技術飛速發展，在多元合金薄膜的制備方面顯示出獨到之處。其原理為：稀薄的空氣在異常輝光放電產生的等離子體在電場的作用下，對陰極靶材料表面進行轟擊，把靶材料表面的分子、原子、離子及電子等濺射出來，被濺射出來的粒子帶有一定的動能，沿一定的方法射向基體表面，在基體表面形成鍍層。特點為：鍍膜層與基材的結合力強；鍍膜層致密、均勻；設備簡單，操作方便，容易控制。

主要的濺射方法有直流濺射、射頻濺射、磁控濺射等。目前應用較多的是磁控濺射法。

2.1 磁控濺射法

濺射鍍膜最初出現的是簡單的直流二極濺射，它的優點是裝置簡單，但是直流二極濺射沉積速率低；為了保持自持放電，不能濟南真空爐體加熱速度在低氣壓(<0．1 Pa)下進行；不能濺射絕緣材料等缺點限制了其應用。

磁控濺射是由二極濺射基礎上發展而來，在靶材表面建立與電場正交磁場，解決了二極濺射沉積速率低，等離子體離化率低等問題，成為目前鍍膜工業主要方法之一。磁控濺射與其它鍍膜技術相比具有如下特點：可制備成靶的材料廣，幾乎所有金屬，合金和陶瓷材料都可以制成靶材；在適當條件下多元靶材共濺射方式，可沉積配比精確恒定的合金；在濺射的放電氣氛中加入氧、氮或其它活性氣體，可沉積形成靶材物質與氣體分子的化合物薄膜；通過精確地控制濺射鍍膜過程，容易獲得均勻的高精度的膜厚；通過離子濺射靶材料物質由固態直接轉變為等離子態，濺射靶的安裝不受限制，適合于大容濟南真空爐體加熱速度積鍍膜室多靶布置設計；濺射鍍膜速度快，膜層致密，附著性好等特點，很適合于大批量，高效率工業生產。近年來磁控濺射技術發展很快，具有代表性的方法有射頻濺射、反應磁控濺射、非平衡磁控濺射、脈沖磁控濺射、高速濺射等。

2.2 反應磁控濺射法

制備化合物薄膜可以用各種化學氣相沉積或物理氣相沉積方法。但目前從工業大規模生產的要求來看，物理氣相沉積中的反應磁控濺射沉積技術具有明顯的優勢，因而被廣泛應用，這是因為：

1、反應磁控濺射所用的靶材料(單元素靶或多元素靶)和反應氣體(氧、氮、碳氫化合物等)通常很容易獲得很高的純度，因而有利于制備高純度的化合物薄膜。

2、反應磁控濺射中調節沉積工藝參數，可以制備化學配比或非化濟南真空爐體加熱速度學配比的化合物薄膜，從而達到通過調節薄膜的組成來調控薄膜特性的目的。

3、反應磁控濺射沉積過程中基板溫度一般不會有很大的升高，而且成膜過程通常也并不要求對基板進行很高溫度的加熱，因此對基板材料的限制較少。

4、反應磁控濺射適于制備大面積均勻薄膜，并能實現單機年產上百萬平方米鍍膜的工業化生產。但是反應磁控濺射在20世紀90年代之前，通常使用直流濺射電源，因此帶來 了一些問題，主要是靶中毒引起的打火和濺射過程不穩定，沉積速率較低，膜的缺陷密度較高，這些都限制了它的應用發展。

3、離子鍍膜法

離子鍍膜技術是在真空條件下，應用氣體放電實現鍍膜的，即在真空室中使氣體或蒸發物質電離，在氣體離子或被蒸發物質離子的轟濟南真空爐體加熱速度擊下、同時將蒸發物或其反應產物蒸鍍在基片上。根據不同膜材的氣化方式和離化方式可分為不同類型的離子鍍膜方式。膜材的氣化方式有電阻加熱、電子束加熱、等離子電子束加熱、高頻感應加熱、陰極弧光放電加熱等。氣體分子或原子的離化和激活方式有：輝光放電型、電子束型、熱電子型、等離子電子束型、多弧型及高真空電弧放電型，以及各種形式的離子源等。不同的蒸發源與不同的電離或激發方式可以有多種不同的組合。目前比較常用的組合方式有：

(1) 直流二極型(DCIP)。利用電阻或電子束加熱使膜材氣化；被鍍基體作為陰極，利用高電壓直流輝光放電將充入的氣體氬(Ar)(也可充少量反應氣體)離化。這種方法的特點是：基板溫升大、繞射性濟南真空爐體加熱速度好、附著性好，膜結構及形貌差，若用電子束加熱必須用差壓板；可用于鍍耐腐蝕潤滑機械制品。

(2) 多陰極型。利用電阻或電子束加熱使膜材氣化；依靠熱電子、陰極發射的電子及輝光放電使充入的真空惰性氣體或反應氣體離化。這種方法的特點是：基板溫升小，有時需要對基板加熱；可用于鍍精密機械制品、電子器件裝飾品。

(3) 活性反應蒸鍍法(ABE)。利用電子束加熱使膜材氣化；依靠正偏置探極和電子束間的低壓等離子體輝光放電或二次電子使充入的氧氣、氮氣、乙炔等反應氣體離化。這種方法的特點是：基板溫升小，要對基板加熱，蒸鍍效率高，能獲得三氧化鋁( )、氮化鈦(TiN)、碳化鈦(TiC)等薄膜；可用于鍍機械制品、電子器件、濟南真空爐體加熱速度裝飾品。

(4) 空心陰極離子鍍(HCD)。利用等離子電子束加熱使膜材氣化；依靠低壓大電流的電子束碰撞使充入的氣體Ar或其它惰性氣體、反應氣體離化。這種方法的特點是：基板溫升小，要對基板加熱，離化率高，電子束斑較大，能鍍金屬膜、介質膜、化合物膜；可用于鍍裝飾鍍層、機械制品。

(5) 射頻離子鍍(RFIP)。利用電阻或電子束加熱使膜材氣化；依靠射頻等離子體放電使充入的真空Ar及其它惰性氣體、反應氣體氧氣、氮氣、乙炔等離化。這種方法的特點是：基板溫升小，不純氣體少，成膜好，適合鍍化合物膜，但匹配較困難。可應用于鍍光學器件、半導體器件、裝飾品、汽車零件等。

此外，離子鍍法還包括有低壓等離子體離子鍍，感應離濟南真空爐體加熱速度子加熱鍍，集團離子束鍍和多弧離子鍍等多種方法。

4、近些年來出現的新方法

除蒸發法和濺射法外，人們又綜合了這兩種方法的優缺點，取長補短，發展出一些新的方法，如：等離子體束濺射等。這種嶄新的技術結合了蒸發鍍的高效和濺射鍍的高性能特點，特別在多元合金以及磁性薄膜的制備方面，具有其它手段無可比擬的優點。高效率等離子體濺射(High Target Utilization Plasma Sputtering(HiTUS))實際上是由利用射頻功率產生的等離子體聚束線圈、偏壓電源組成的一個濺射鍍膜系統。這種離子體源裝置在真空室的側面。如圖1所示。圖2為實際的鍍膜機照片。該等離子體束在電磁場的作用下被引導到靶上，濟南真空爐體加熱速度在靶的表面形成高密度等離子體。同時靶連接有DC/RF偏壓電源，從而實現高效可控的等離子體濺射。等離子體發生裝置與真空室的分離設計是實現濺射工藝參數寬范圍可控的關鍵，而這種廣闊的可控性使得特定的應用能確定工藝參數最優化。

與通常的磁控濺射相比，由于磁控靶磁場的存在而在靶材表面形成刻蝕環不同，HiTUS系統由于取消了靶材背面的磁鐵，從而能對靶的材料實現全面積均勻