物理气相沉积法,也称为物理蒸镀,包括:电阻丝蒸镀法、电子束蒸镀法以及溅射法等等。其中,电阻式蒸镀法和电子束蒸镀法均需要在高温下使SiO气化,而溅射沉积法则是应用单元素靶材溅射,具有沉积温度低、沉积速率高、靶材不受限制以及镀膜质量好等优点。
电阻丝蒸镀法
电阻丝蒸发镀法是在真空室中利用电阻丝加热SiO,在这种情况下温度可高达1700℃,高温及真空环境使SiO以原子或分子的形态从其表面气化逸出,形成蒸气流并随后在基材表面沉积,从而制得含SiOx(Si3O4 、S2O3和 SiO2等物质的混合物)镀层的阻隔性包装薄膜。
电子束蒸发镀膜法
电子束蒸发镀膜法是将SiO放入到水冷铜坩锅中,直接利用电子束加热使之蒸发气化,然后凝结在基材的表面上,从而形成SiOx镀层的阻隔性包装薄膜。电子束轰击热源的束流密度高,能获得远比电阻加热源更大的能量密度和更高的蒸发温度(一般,电子束加热能量可达20kW/cm2,温度可高达3000~6000℃),因而特别适合制作高熔点薄膜类材料和高纯度薄膜材料,并且能拥有较高的蒸发速度。由于热量可直接加到蒸镀材料的表面,因而热效率高,热传导和热辐射的损失少,所生产的SiOx阻隔性包装薄膜的阻隔性较之电阻丝蒸镀法生产的产品,也有显著提高。
溅射法
溅射法也称为“磁控溅射法”或者“高速低温溅射法”。这种方法是采用单元素靶材溅射并倒入反应气体,所进行的反应称为“反应溅射”。通过调节沉积工艺参数,可以制备出化学配比或非化学配比的化合物薄膜,从而达到通过调节薄膜镀层的组成来调控薄膜特性的目的。 磁控溅射所需设备简单且操作方便,在溅射镀膜过程中,只要保持工作气压和溅射功率恒定,基本上可获得稳定的沉积速率。与蒸发法相比,它具有镀膜层与基材的结合力强,镀膜层致密、均匀等优点。但是这种方法的最大缺点在于其沉积速率相对较低,此外还可能发生靶中毒,引起打火和溅射过程不稳定,以及膜有缺陷等等,这些缺点限制了它的应用,因此有待进一步改进。
注:内容摘录自百度百科