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        蒸發真空鍍膜機的運行原理

        2020-11-05

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               真空鍍膜機蒸發鍍膜技術是最常規鍍膜技術,它的特點是設備簡單、操作容易。薄膜純度高,質量好,厚度可控。速度快、效率高、可用掩膜獲得清晰圖形,薄膜生長機理比較單純。它的缺點是不易獲得結晶結構的薄膜,薄膜與基片附著力小,工藝重復性不夠好。蒸發鍍膜技術最常規的鍍膜技術,日常應用非常的廣泛,市場上對蒸發真空鍍膜機需求量也是非常大,那蒸發真空鍍膜機的運行原理是怎樣的呢?


        真空鍍膜機


               通過加熱蒸發某種物質使其沉積在固體表面,稱為蒸發鍍膜。這種方法最早由M.法拉第于1857年提出,現代已成為常用鍍膜技術之一。蒸發式真空鍍膜機運行原理就是在真空室內利用電阻加熱法,把緊緊貼在電阻絲上面的金屬絲熔融汽化,汽化了的金屬分子沉積于基片上,而獲得光滑反射率的膜層,達到裝飾美化物品表面的目的。蒸發鍍膜設備結構如圖1。
        蒸發物質如金屬、化合物等置于坩堝內或掛在熱絲上作為蒸發源,待鍍工件,如金屬、陶瓷、塑料等基片置于坩堝前方。待系統抽至高真空后,加熱坩堝使其中的物質蒸發。蒸發物質的原子或分子以冷凝方式沉積在基片表面。薄膜厚度可由數百埃至數微米。膜厚決定于蒸發源的蒸發速率和時間(或決定于裝料量),并與源和基片的距離有關。對于大面積鍍膜,常采用旋轉基片或多蒸發源的方式以保證膜層厚度的均勻性。從蒸發源到基片的距離應小于蒸氣分子在殘余氣體中的平均自由程,以免蒸氣分子與殘氣分子碰撞引起化學作用。蒸氣分子平均動能約為0.1~0.2電子伏。
        蒸發源有三種類型。①電阻加熱源:用難熔金屬如鎢、鉭制成舟箔或絲狀,通以電流,加熱在它上方的或置于坩堝中的蒸發物質,電阻加熱源主要用于蒸發Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料;②高頻感應加熱源:用高頻感應電流加熱坩堝和蒸發物質;③電子束加熱源:適用于蒸發溫度較高(不低于2000[618-1])的材料,即用電子束轟擊材料使其蒸發。
               真空鍍膜機蒸發鍍膜與其他真空鍍膜方法相比,具有較高的沉積速率,可鍍制單質和不易熱分解的化合物膜。為沉積高純單晶膜層,可采用分子束外延方法。噴射爐中裝有分子束源,在超高真空下當它被加熱到一定溫度時,爐中元素以束狀分子流射向基片?;患訜岬揭欢囟?,沉積在基片上的分子可以徙動,按基片晶格次序生長結晶用分子束外延法可獲得所需化學計量比的高純化合物單晶膜,薄膜最慢生長速度可控制在1單層/秒。通過控制擋板,可精確地做出所需成分和結構的單晶薄膜。分子束外延法廣泛用于制造各種光集成器件和各種超晶格結構薄膜。
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