7.薄膜制备技术2.薄膜分类（4）组成薄膜材料与器件结合，成为电子、信息、传感器、光学、太阳能等技术的核心基础。7.1.2薄膜的制备方法代表性的制备方法按物理、化学角度来分，有：利用蒸发、溅射沉积或复合的技术，不涉及到化学反应,成膜过程基本是一个物理过程而完成薄膜生长过程的技术,以PVD为代表。NaturalWorld“Atomic-World”7.2.2真空蒸发镀膜112.工艺方法2）电子束加热3）高频感应加热（2）对于化合物和合成材料，常用各种蒸发法和热壁法。164）三温度蒸发；6）分子束外延(MBE)外延（Epitaxy）外延是指单晶衬底上形成单晶结构的薄膜，而且薄膜的晶体结构与取向和衬底的晶体结构和取向有关。外延方法很多，有气相外延法、液相外延法、真空蒸发外延法、溅射外延法等。.压应变（ae>as）同质外延（ae=as）张应变（ae<as）Thepresenceofstraincanmodifythephysicalpropertiesofepitaxialfilms.Thecauseofstrainisprimarilythedifferencebetweenthelatticespacingofsubstrateandfilmparallelthesurface,orthe“latticemismatch”.Strainalterdspacings,whilealterθvalues原理：在超高真空条件下，将各组成元素的分子束流以一个个分子的形式喷射到衬底表面，在适当的温度下外延沉积成膜。7）脉冲激光沉积(PLD)2.蒸镀用途7.2.3溅射镀膜（sputteringdeposition）1.工艺原理离子束与磁控溅射联合镀膜设备利用低压气体放电现象，产生等离子体，产生的正离子，被电场加速为高能粒子，撞击固体（靶）表面进行能量和动量交换后，将被轰击固体表面的原子或分子溅射出来，沉积在衬底材料上成膜的过程。整个过程仅进行动量转换，无相变沉积粒子能量大，沉积过程带有清洗作用，薄膜附着性好薄膜密度高，杂质少膜厚可控性、重现性好可制备大面积薄膜设备复杂，沉积速率低。离子束与磁控溅射联合镀膜设备3.溅射的物理基础——辉光放电（1）直流辉光放电直流辉光放电的伏安特性曲线（2）射频辉光放电（3）电磁场中的气体放电4.溅射特性参数4.溅射特性参数39影响因素②靶材种类④入射角（3）溅射出的粒子4.几种典型的溅射镀膜方法也称等离子弧柱溅射，在热阴极和辅助阳极之间形成低电压、大电流的等离子体弧柱，大量电子碰撞气体电离，产生大量离子。（2）射频溅射镀膜（3）磁控溅射镀膜484950（4）离子束溅射4.溅射镀膜的用途7.2.4离子成膜54①真空度②放电气体种类与压强③蒸发源物质供给速率与蒸汽流大小④衬底负偏压与离子电流⑤衬底温度⑥衬底与蒸发源的相对距离。真空蒸镀、溅射、离子镀三种不同的镀膜技术，入射到基片上的沉积粒子所带的能量不同。蒸镀和溅射都可以发展为离子镀。2离子镀的类型和特点59（2）多弧离子镀弧斑直径小于100um。弧斑电流密度105-107A/cm2温度8000-40000K6263（3）离子束辅助沉积4）离子镀的应用667.3化学成膜7.3.1化学气相沉积TiCl4+CH4——TiC+4HCl（2）CVD薄膜生长过程（3）CVD条件与影响因素（4）分类通常CVD的反应温度范围分为低温（200-500℃）、中温（500-1000℃）、高温（1000-1300℃）；中温CVD的反应温度500-800℃，通常通过金属有机化合物在较低温度的分解来实现，也叫金属有机化合物CVD（MOCVD）；等离子体增强CVD（PCVD）、激光CVD（LCVD）中化学反应被激活可使温度降低。2.CVD的化学反应和特点反应方式反应方式反应方式78793.CVD方法与装置（2）封闭式CVD（3）常压CVD（4）低压CVD（5）触媒CVD（热丝CVD）触媒CVD的主要参数（6）等离子体CVD（PECVD）①直流辉光放电等离子体CVD②rfCVD③MWCVD④ECRCVD（磁化微波等离子体）（7）MOCVD7.3.2液相反应沉积(液相外延)液相外延技术化学镀利用有机分子的表面活性(存在亲水基和憎水基)，在液-气界面形成分子定向排列的单层分子膜，并将该膜层逐次转移到固体衬底表面，形成单层或多层类晶薄膜的方法。思考题