第4章真空蒸发镀膜法何为薄膜？4.1真空蒸发的工作原理1.真空蒸发结构2.真空蒸发的基本过程3.饱和蒸汽压表2.1一些常用材料的蒸气压与温度关系4.蒸发速率5.蒸发分子的平均自由程与碰撞几率4.2蒸发源的蒸发特性及膜厚1.蒸发源２.膜厚分布4.3蒸发源及装置1.电阻蒸发源电阻蒸发源材料在电阻加热法中比较容易出现的问题，是在高温下某些蒸发源材料与蒸镀材料之间会产生反应和扩散而形成化合物和合金。特别是形成低共熔点合金，其影响非常大。例如在高温时钽和金会形成合金，铝、铁、镍、钴等也会与钨、钼、钽等蒸发源材料形成合金。而一旦形成低共熔合金，熔点就显著下降，蒸发源就很容易烧断。又如与W、Mo、Ta均有反应，W还能与水汽或氧发生反应，形成挥发性的氧化物如WO、WO2或WO3；Mo也能与水汽或氧发生反应而形成挥发性的MoO3等。因此，应选择不会与镀膜金属反应或形成合金的材料做该材料的蒸发源材料。作为改进的办法，是采用氮化硼（BN50%—TiB250%）导电陶瓷坩埚、氧化锆（ZrO2）、氧化钍（ThO2）、氧化铍（BeO）、氧化镁（MgO）、氧化铝（）坩埚以及石墨坩埚，或者采用蒸发材料自热蒸发源等。适合于各种元素的蒸发源(部分)蒸镀材料对蒸发源材料的“湿润性”。在制作蒸发源时，钨是比较困难的。钨在经高温退火处理后会出现再结晶，这种经过再结晶的钨大约在400°C左右才显示出较好的柔软性。所以制作W蒸发源时，必须在较高温度下进行，才能弯制成简单的形状。钼即使在室温下也具有较好的柔软性，加工性良好。钽的柔软性最好，很容易加工成型。丝状蒸发源的线径一般为0.5~1㎜，特殊时可用1.5㎜。螺旋丝状蒸发源常用于蒸发铝，因为铝和钨能互相湿润，但钨在熔融铝最好具有一定的溶解性，应予以注意。锥形篮状蒸发源一般用于蒸发块状或丝状的升华材料（如Cr）和不易与蒸发源相润湿的材料，如Ag和Cu等。丝状蒸发源常采用多股丝（如三股）。多股丝可有效防止断线，而且还能增大蒸发表面和蒸发量。箔状蒸发源的厚度常为0.05~0.15㎜.因为箔状蒸发源具有很大的辐射表面，它的功率消耗要比同样横截面的丝状蒸发源大4~5倍。用这类蒸发源蒸发材料时，应避免造成较大的温度梯度，蒸发材料与蒸发源之间要有良好的热接触，否则蒸发材料容易形成局部过热点，不仅引起材料容易分解，而且造成蒸发料的喷溅。2.电子束蒸发源电子束加热原理是基于电子在电场作用下，获得动能轰击到处于阳极的蒸发材料上，使蒸发材料加热气化，而实现蒸发镀膜。电子束蒸发源的结构型式根据电子束蒸发源的型式不同，可分为环抢、直枪、e型枪、空心阴极枪，由于环抢、直枪固有缺点，近年来用的比较多的有e型枪、空心阴极枪。磁偏转式电子束蒸发源所发射的电子轨迹与e相似，故有e型电子流，又称为e枪。e型枪电子束的偏转角度有180°、225°、270°.电子束蒸发源的优点：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。可在一个不太小的面积上达到的功率密度，因此可以使高熔点（可高达3000°C以上）材料蒸发，并且能有较高的蒸发速率。如蒸发等。由于被蒸发材料是置于水冷坩埚内，因而可避免容器材料的蒸发，以及容器材料与蒸镀材料之间的反应，这对提高镀膜的纯度极为重要。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。电子束加热源的缺点：电子枪发出的一次电子和蒸发材料发出的二次电子会使蒸发原子和残余气体分子电离，会吸附在基板表面上，会影响膜层质量，多数化合物在受到电子轰击会部分分解，膜料分子会部分电离，将产生组分发生偏离的薄膜，对薄膜的结构和性质产生影响；电子束加速电压过高时会产生X射线对人体有一定的伤害，应予以注意。3.感应加热式蒸发源4.激光蒸发源4.4合金及化合物的蒸发1.瞬时蒸发法2.双源或多源蒸发法3.反应蒸发法４.分子束外延镀膜法（MBE）