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真空溅射镀膜原理
真空溅射镀膜是一种常见的表面改性技术，通过在真空环境下，利用高能粒子轰击靶材表面，使靶材表面的原子或分子脱离并沉积在基底材料上，从而形成一层薄膜。
真空溅射镀膜的基本原理是利用电弧、离子束或磁控溅射等方式产生高能粒子，这些粒子以高速撞击靶材表面，使其表面的原子或分子受到能量激发并脱离。
这些脱离的原子或分子会沿着各个方向扩散，并最终沉积在基底材料上，形成一层均匀的薄膜。
在真空中进行溅射镀膜的主要原因是避免氧气、水蒸气等气体中的杂质对溅射过程的干扰。
在真空环境下，氧气等气体的压力远低于大气压，杂质的浓度也相应较低，因此可以有效减少薄膜杂质的含量，提高薄膜的纯度。
真空溅射镀膜技术广泛应用于各个领域，例如光学镀膜、电子器件制造、材料改性等。
通过选择不同的靶材和基底材料，可以制备出各种具有不同功能和性质的薄膜材料，例如金属薄膜、氧化物薄膜、氮化物薄膜等。
综上所述，真空溅射镀膜是一种利用高能粒子撞击靶材表面，使其原子或分子脱离并沉积在基底材料上的技术。
通过在真空环境下进行溅射，可以获得纯度较高的薄膜材料，具有广泛的应用前景。
真空镀膜技术工艺流程真空镀膜技术是一种在真空条件下将金属薄膜或其他材料沉积到基材表面的工艺。
它广泛应用于光学、电子、汽车、建筑等领域，用于提高材料的光学性能、耐腐蚀性能和装饰性能。
下面将介绍真空镀膜技术的工艺流程。
1. 基材准备首先，需要准备待镀膜的基材。
基材可以是玻璃、塑料、金属等材料，不同的基材需要采用不同的预处理工艺。
通常情况下，基材需要进行清洗、去油、去尘等处理，以确保镀膜的附着力和质量。
2. 蒸发材料准备在真空镀膜工艺中，需要使用一种或多种蒸发材料作为镀膜材料。
这些蒸发材料可以是金属、氧化物、氮化物等。
在镀膜前，需要将这些材料加工成均匀的块状或颗粒状，以便于在真空条件下进行蒸发。
3. 真空系统抽真空在进行镀膜之前，需要将反应室内的气体抽空，建立起一定的真空度。
通常情况下，真空系统会采用机械泵、分子泵等设备进行抽真空，直到达到所需的真空度为止。
4. 加热基材在真空镀膜过程中，基材通常需要加热到一定温度。
加热可以提高蒸发材料的蒸发速率，同时也有助于提高镀膜的致密性和附着力。
加热温度的选择需要根据具体的镀膜材料和基材来确定。
5. 蒸发镀膜当真空度和基材温度达到要求后，开始蒸发镀膜。
蒸发材料被加热后，会蒸发成气体或蒸汽，并沉积到基材表面上。
在镀膜过程中，可以通过控制蒸发材料的温度、蒸发速率和镀膜时间来控制镀膜的厚度和性能。
6. 辅助工艺在镀膜过程中，可能需要进行一些辅助工艺来改善镀膜的性能。
例如，可以通过离子轰击、辅助加热、喷洒惰性气体等手段来提高镀膜的致密性和光学性能。
7. 检测和包装镀膜完成后，需要对镀膜膜层进行检测，以确保其质量和性能符合要求。
常用的检测手段包括光学测量、显微镜观察、机械性能测试等。
最后，对镀膜产品进行包装，以防止镀膜层受到污染或损坏。
总结真空镀膜技术是一种高精度、高效率的表面处理技术，可以为材料赋予特定的光学、电子、机械等性能。
通过控制镀膜工艺流程中的各个环节，可以实现对镀膜膜层厚度、组分、结构和性能的精确控制。
真空镀膜工艺流程
《真空镀膜工艺流程》
真空镀膜是一种将金属或非金属材料沉积到基材表面的薄膜技术。
它广泛应用于光学、电子、航空航天、汽车和其他行业，以改善材料的表面性能并赋予其新的功能。
真空镀膜工艺流程通常包括以下几个步骤：
1. 基材清洗：首先要对基材进行清洁处理，去除表面的油污、灰尘和其他杂质，以确保镀膜的附着力和质量。
2. 负极电镀：接着进行负极电镀处理，将基材放置于电解槽中，通过电流将金属离子沉积到基材表面形成一层导电层，以提高镀膜的导电性。
3. 温度处理：对基材进行热处理，以使其表面温度提高，为后续的真空镀膜做好准备。
4. 真空镀膜：将处理好的基材放置于真空镀膜设备中，然后通过真空泵将内部空气抽出，形成真空环境。
接着加热目标材料（金属或非金属）使其蒸发或溅射，利用其离子沉积到基材表面形成薄膜。
同时调节沉积速率、角度和温度以控制膜层的成分和结构。
5. 停机取膜：膜层沉积完毕后，停止镀膜设备并进行取膜处理，将基材从真空室中取出，完成镀膜过程。
以上便是真空镀膜的工艺流程，通过这一系列步骤，我们可以在基材表面形成具有一定厚度、透明度和特定功能的薄膜层，从而提高材料的使用性能和附加值。
真空镀膜的三种形式真空镀膜有三种形式，即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀（也是金属反射膜的三种镀膜方式）。
1、蒸发镀膜(evaporation):通过在真空中加热蒸发某种物质使其产生金属蒸气沉积（凝聚）在固体表面成为薄膜，蒸发物质如金属、化合物等置于坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源，膜厚决定于蒸发源的蒸发速率和时间（或决定于装料量），并与源和基片的距离有关。
蒸发源1:电阻加热源：用难熔金属如钨、钽制成舟箔或丝状，通以电流加热在它上方的或置于坩埚中的蒸发物质，电阻加热源主要用于蒸发Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料。
蒸发源2:高频感应加热源：用高频感应电流加热坩埚和蒸发物质。
蒸发源3:电子束加热源：适用于蒸发温度较高（不低于2000℃）的材料，即用电子束轰击材料使其蒸发。
为了沉积高纯单晶膜层，可采用分子束外延方法，分子束外延法广泛用于制造各种光集成器件和各种超晶格结构薄膜。
2、溅射镀膜(sputtering):用高能粒子轰击固体表面时能使固体表面的粒子获得能量并逸出表面，沉积在基片上。
通常将欲沉积的材料制成板材——靶,固定在阴极上，可溅射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等难熔物质。
溅射化合物膜可用反应溅射法，即将反应气体(O、N等)加入Ar气中,反应气体及其离子与靶原子或溅射原子发生反应生成化合物（如氧化物、氮化物等）而沉积在基片上，沉积绝缘膜可采用高频溅射法。
新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材周围的氩气离子化，造成靶与氩气离子间的撞击机率增加，提高溅镀速率。
一般金属镀膜大都采用直流(DC)溅镀，而不导电的陶瓷材料则使用射频（RF）交流溅镀。
3、离子镀(ion plating):蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子沉积在固体表面，称为离子镀。
与溅镀类似，但是将基板与周围保持0.5~2KV的负电压，使基板的前端产生暗区(dark space)，在此状态下由蒸发源放出的金属蒸气在辉光放电的电浆(plasma)中形成离子，再被暗区加速后打到基板形成披覆。
真空蒸镀二氧化钛薄膜班级：09材料科学与工程2班姓名：任伟军学号：20090413310080真空蒸镀二氧化钛薄膜真空蒸发镀膜法（简称真空蒸镀）是在真空室中，加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸汽流，入射到固体（称为衬底或基片）表面，凝结形成固态薄膜的方法。
真空蒸发镀膜法包括如下三个主要的步骤：（1）加热蒸发过程；（2）气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输运；（3）蒸发原子或分子在基片表面上的淀积过程在Ti02薄膜的各种制备方法中，真空蒸镀法成膜速度快，设备工艺简单，易于操作，实验原理简单，制得的薄膜均匀致密，产率高，适应的范围广，易于实现规模化制备Ti02薄膜，已经成为薄膜制备的最重要的方法之一。
Ti02有金红石、锐钛矿和板钛矿这三种晶体结构，其中金红石相最稳定。
Ti02具有良好的化学稳定性、低成本、耐腐蚀、无毒等优点，是一种多功能材料并有良好的物理化学性质，Ti02薄膜被广泛应用于光催化、光电转化、太阳能转换与存储、污水处理、空气净化、除菌保洁、自洁防雾等各方面。
Ti02薄膜用途如此之大，那它是怎样制备的呢？影响Ti02薄膜性能的因素有哪些呢？以下将从Ti02薄膜的制备过程和薄膜性能影响因素这两个方面来进行说明。
1制备过程真空蒸镀法制备Ti02薄膜过程主要包括基片清洗、制备工艺参数设定、抽真空、蒸镀、热处理、性能测试等几个主要步骤。
1.1基片清洗玻璃片是一种很好的衬底，且材料价格低廉。
但玻璃片表面往往会受到大量的分子或离子的污染，因此，须经过严格的化学清洗，清洗步骤如下：（1）用水冲洗。
既可以洗去可溶性物质，又可以使附着在衬底上的灰尘和其它不溶性物质脱落。
（2）将玻璃片置于高锰酸钾溶液中浸泡4-8h，或者将载波片放入浓度为25％H 2S04溶液中加热至沸腾5-10min，两种方法最后都要用流动的自来水冲洗，除去玻璃表面的酸液。
在处理的过程中要特别注意防护事项，防止伤人。
真空镀膜偏压的作用原理一、引言真空镀膜是一种常见的表面处理技术，它通过在材料表面形成一层薄膜来改变材料的性能。
在真空镀膜过程中，偏压是一个重要的参数，它对薄膜的成分、结构和性能有着重要影响。
本文将探讨真空镀膜偏压的作用原理。
二、真空镀膜的基本原理真空镀膜是将一种或多种材料以原子或分子的形式沉积在基底材料表面，形成一层薄膜。
在真空环境中，通过加热源使材料升华或电弧放电使材料离子化，然后沉积在基底材料上。
真空镀膜的基本原理包括蒸发、溅射、离子镀和化学气相沉积等。
三、真空镀膜偏压的作用真空镀膜过程中，偏压是一个重要的参数。
它通过调节电场的强度和方向，对镀膜过程中的离子进行控制，从而影响薄膜的成分、结构和性能。
1. 离子能量调控在真空镀膜过程中，离子在电场的作用下加速，撞击到基底材料表面，产生动能。
偏压可以调节离子的能量，从而控制离子在基底材料表面的沉积行为。
较高的偏压可以增加离子的能量，使其在基底材料表面形成致密的结构，提高薄膜的附着力和硬度。
而较低的偏压则可以使离子能量降低，有利于形成更为均匀的薄膜。
2. 离子轰击清洗真空镀膜过程中，基底材料表面往往存在氧化物、杂质等不良物质，会影响薄膜的质量。
偏压可以调节离子的轰击能量，使其撞击到基底材料表面，清除表面的不良物质，提高薄膜的纯度和质量。
3. 离子辅助沉积在真空镀膜过程中，离子沉积在基底材料表面，可以促进薄膜的生长。
通过调节偏压，可以控制离子在基底材料表面的沉积速度和密度，从而调节薄膜的厚度和致密性。
较高的偏压可以增加离子的沉积速度，加快薄膜的生长速率。
而较低的偏压则可以使离子沉积更为均匀，改善薄膜的致密性。
四、真空镀膜偏压的选择在真空镀膜过程中，偏压的选择应根据不同的材料和要求进行调整。
一般来说，较高的偏压可以得到致密、硬度高的薄膜，适用于要求较高的应用场景。
而较低的偏压则可以得到较为均匀的薄膜，适用于要求较高均匀性的应用场景。
偏压还受到其他因素的影响，如离子束的能量、斜角度、沉积速率等。
真空镀膜机详细镀膜方法真空镀膜技术是一种应用广泛的表面加工技术，可以为各种材料表面提供不同颜色、不同功能的涂层。
如何进行真空镀膜，是一个需要掌握的基本技术。
本文将详细介绍真空镀膜的方法及其优缺点。
一、真空镀膜的基本原理真空镀膜技术是一种在真空环境下对材料表面进行涂层加工的技术。
通过真空系统将膜材料蒸发，沉积在基材表面，形成涂层。
在镀膜过程中需要注意的是：不同材料的膜材料，在蒸发、沉积的过程中有不同的温度和气压要求；基材表面也需要钝化处理，以保证表面涂层的附着性。
二、真空镀膜的优缺点优点：（1）沉积速度快，可制备厚度、均匀度好的涂层。
（2）具有高质量、高透明度、高硬度、高耐磨性及耐高温等特点。
（3）涂层成分稳定，能耐受环境变化，具有长时间稳定性。
缺点：（1）设备及材料投入成本高，要求专业技术人员操作。
（2）镀膜工艺步骤复杂，环境控制要求高。
（3）镀膜过程中会有一定的污染，对真空系统要求高。
三、真空镀膜的具体过程真空镀膜的过程通常包括五个步骤：1. 清洗和钝化处理在进行真空镀膜之前，需要对基材表面进行钝化处理，以提高涂层附着性。
清洗方法需要根据基材的情况和涂层的要求来确定。
通常会采取化学清洗、氧化清洗和机械打磨等方法，以使表面清洁、光滑。
2. 蒸发材料的制备膜材料的蒸发过程需要保证蒸发速度、蒸发量及蒸发均匀度。
膜材料通常选用纯度高、化学稳定的材料，如金属或半导体材料。
制备膜材料的方法也因材料而异，如金属材料可采用电功率热源加热蒸发、电子束蒸发、离子束蒸发等方法，而半导体材料可采用溅射等方法。
3. 准备真空环境真空镀膜需要在高真空环境下进行。
可以使用單純管和机械泵联合的方式轻松地在低真空状态下达到高真空状态。
具体环境控制要求根据不同的蒸发材料有所不同。
4. 蒸发沉积蒸发沉积是最核心的步骤，也是关键的涂层制备过程。
在蒸发材料制备完成后，通过真空系统控制蒸发材料温度和气压，将蒸发材料蒸发并沉积在基材表面。
真空镀膜的工作原理
真空镀膜是一种将金属薄膜沉积在表面的工艺，其工作原理是利用真空环境下的物质蒸发和沉积特性。
具体工作步骤如下：
1. 首先，将待处理的基底材料放置在真空室内，确保真空环境下减少杂质和气体的干扰。
2. 真空室内的空气通过抽气系统抽除，形成高真空环境。
目的是减少空气分子对蒸发物质的干扰。
3. 源材料或蒸发源被加热至其熔点或沸点，使其蒸发为气态。
这些源材料可以是金属（如铝、铜、钛等）或非金属材料（如碳、氮等）。
4. 蒸发的材料蒸汽沿着真空室内的一定路径扩散，并沉积在基底材料的表面上。
这个过程称为物理气相沉积（PVD）。
5. 沉积过程中，可以通过控制不同参数（如温度、压力、蒸发速率等）来控制膜层的厚度和质量。
6. 在膜层形成后，将基底材料取出，完成真空镀膜的过程。
真空镀膜的关键在于创建和控制一个高真空环境，以及控制蒸发材料的蒸汽扩散和沉积。
通过调整不同参数，可以实现不同材料的镀膜，并控制膜层的性质和厚度。
真空镀膜技术广泛应用于工业生产、科学研究和光学领域中。
编撰：张学章真空镀膜(PVD)工艺介绍真空镀膜(PVD)工艺知识介绍2010年01月20日拟订:张玉立讲解:刘红彪目录1. 真空镀膜技术及设备发展;2. 真空镀膜的工艺基本流程;3.真空镀膜的工艺特性;4.真空镀膜工艺对素材的适镀性及要求;5.真空镀膜工艺关键技术与先进性;6.真空镀膜新工艺展示;7.东莞劲胜精密组件股份有限公司PVD专利介绍；前言真空镀膜行业兴起背景；随着欧盟RoHS指令的实施及各国针对环保问题纷纷立法。
传统高污染之电镀行业已不符合环保要求，必将被新兴环保工艺取代。
而真空镀膜没有废水、废气等污染，在环保上拥有绝对优势，必将兴起并普及。
1：真空镀膜技术及设备发展1. 制膜(或镀膜)方法可以分为气相生成法、氧化法、离子注入法、扩散法、电镀法、涂布法、液相生成法等。
气相生成法又可分为物理气相沉积法（简称PVD法）化学气相沉积法和放电聚合法等。
我们今天主要介绍的是物理气相沉积法。
由于这种方法基本都是处于真空环境下进行的，因此称它们为真空镀膜技术。
惰性气体等离子状态Ar+2：真空镀膜的工艺基本流程素材检检组装治具擦拭产品底涂上下料喷底涂、IR镀膜上下料镀膜（PVD)喷面漆、IR（颜色）下治具检验包装IR 烘烤不导电真空上料PVD 技术操作简易流程图片技术操作简易流程图片：塑胶件采用专用的UV 涂料，用自动涂装线喷涂，对素材进行封闭、增加基材平整性。
高纯度锡金属作为蒸发材料进行物理气相沉积镀膜，镀层金属膜层厚度为纳米级（30-50NM ）金属原子微观上不连接，从而保证不导电性能，同时具备较强的金属质感。
塑胶件采用专用的UV 涂料，用自动涂装线喷涂，对素材进行封闭、增加基材平整性。
UV 涂层膜厚，表面硬度（IR 烤箱温度、UV 紫外光固化能量、波峰值）精确控制，严格测试。
通过制程各项工程参数（如真空度、电流、电压、时间、膜材用量）的精确控制及严格的品质监测流程、设备（镀层阻抗测量、网络分析仪RF 射频测试）确保制程品质稳定。
真空镀膜流程主要包括以下步骤：
镀前准备：对基材（镀件）进行除油、除尘等预处理，以保证镀件的整洁、干燥，避免底涂层出现麻点、附着力差等缺点。
此外，还要对蒸发源、真空室镀件夹具进行清洗，并安装蒸发源、装镀件。
抽真空：当真空室内的真空度达到镀膜要求，即1.5×103Pa以下时，可以开始镀膜。
镀膜：开启蒸发源电源，点亮电子枪，使电子枪预热约5分钟左右。
膜料一般需要有一个预熔过程，当电子枪的温度达到镀膜要求时，电子枪发出的电子束聚焦到膜料表面，这时电子束扫过膜料表面，以去除膜料中含有的气体。
预熔过程完成后，蒸发源上方挡板开启，膜料被蒸发产生的蒸汽不断沉积到基片上。
镀膜过程中需要时刻观察监控系统中膜料的沉积速率，当沉积速率发生较大范围的波动时，需关闭蒸发源电源，检查电子枪。
镀膜结束：当薄膜的厚度达到预定厚度时，关闭蒸发源电源，停止镀膜。
真空室温度自然冷却20分钟后，关闭分子泵，当分子泵转速为零时，关闭机械泵。
取样品：打开真空室充气阀，使真空室中充满空气，当真空室气压与外界气压相等时，打开真空室门，取出放置在基片架上的基片。
以上步骤完成后，真空镀膜流程就结束了。
在实际操作中，需要根据具体的镀膜材料和设备进行调整和优化，以获得最佳的镀膜效果。
真空镀膜实验报告
《真空镀膜实验报告》
实验目的：
本实验旨在通过真空镀膜技术对不同材料进行表面处理，探究其在改善材料性能和应用领域中的潜在作用。
实验材料：
1. 玻璃基板
2. 金属薄膜
3. 有机聚合物薄膜
4. 硅基薄膜
实验步骤：
1. 将玻璃基板置于真空镀膜仪器内部。
2. 通过真空泵抽取仪器内部空气，使得内部压力降至极低水平。
3. 依次进行金属薄膜、有机聚合物薄膜和硅基薄膜的镀膜操作。
4. 测量并记录各种薄膜的厚度和表面形貌。
实验结果：
1. 金属薄膜：在真空环境下，金属薄膜表面呈现出均匀、致密的特性，具有优异的导电性和光学性能。
2. 有机聚合物薄膜：真空镀膜后，有机聚合物薄膜表面平整光滑，具有良好的防腐蚀和耐磨损性能。
3. 硅基薄膜：经过真空镀膜处理后，硅基薄膜的表面形貌得到了显著改善，具有更高的光学透明度和化学稳定性。
实验结论：
通过真空镀膜技术，不同材料的表面性能得到了有效改善，展现出了广泛的应用前景。
金属薄膜可用于电子元件和光学器件的制备，有机聚合物薄膜可用于包装材料和防腐蚀涂层的制备，硅基薄膜可用于光学镜片和光伏电池的制备等领域。
总结：
真空镀膜技术作为一种重要的表面处理方法，为材料的功能性设计和性能优化提供了新的途径。
通过不断深入研究和实验探索，相信真空镀膜技术将在材料科学和工程领域中发挥越来越重要的作用。
真空镀膜真空镀膜的定义：在真空条件下，对光学零件镀膜的工艺过程。
在真空中制备膜层，包括镀制晶态的金属、半导体、绝缘体等单质或化合物膜。
真空镀膜的原理：主要是分成蒸发和溅射两种。
需要镀膜的被称为基片或基材，镀的材料（金属材料以是金、银、铜、锌、铬、铝等，其中用的最多的是铝）被称为靶材。
基片与靶材同在真空腔中。
蒸发镀膜一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来，并且沉降在基片表面，通过成膜过程（散点－岛状结构-迷走结构-层状生长）形成薄膜。
对于溅射类镀膜，可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材，并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来，并且最终沉积在基片表面，经历成膜过程，最终形成薄膜。
原理示意图。
真空镀膜的方法：虽然化学汽相沉积也采用减压、低压或等离子体等真空手段，但一般真空镀膜是指用物理的方法沉积薄膜。
真空镀膜有三种形式，蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀膜。
蒸发镀膜1．定义通过加热蒸发某种物质使其沉积在固体表面，称为蒸发镀膜。
蒸发镀膜设备结构如图1。
2．原理蒸发物质如金属、化合物等置于坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源，待镀工件，如金属、陶瓷、塑料等基片置于坩埚前方。
待系统抽至高真空后，加热坩埚使其中的物质蒸发。
蒸发物质的原子或分子以冷凝方式沉积在基片表面。
薄膜厚度可由数百埃至数微米。
膜厚决定于蒸发源的蒸发速率和时（或决定于装料量），并与源和基片的距离有关。
对于大面积镀膜，常采用旋转基片或多蒸发源的方式以保证膜层厚度的均匀性。
从蒸发源到基片的距离应小于蒸气分子在残余气体中的平均自由程，以免蒸气分子与残气分子碰撞引起化学作用。
蒸气分子平均动能约为0.1～0.2电子伏。
3.类型蒸发源有三种类型：①电阻加热源：用难熔金属如钨、钽制成舟箔或丝状,通以电流,加热在它上方的或置于坩埚中的蒸发物质。
电阻加热源主要用于蒸发Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料。
②高频感应加热源：用高频感应电流加热坩埚和蒸发物质。
abs真空镀膜工作原理
真空镀膜是一种通过在材料表面形成均匀有机或无机薄膜的工艺。
其工作原理可以分为如下几个步骤：
1. 真空预处理：首先，将待处理的材料置于真空室中，通过抽气系统将室内的气体抽取出来，使其达到一定的真空度。
2. 蒸发源加热：为了获得所需的材料薄膜，需要使用蒸发源加热器将目标材料加热至蒸发温度。
蒸发源可以是金属或化合物材料。
3. 蒸发：当蒸发源达到一定温度后，目标材料开始蒸发，并生成气体和蒸汽。
4. 堆积：蒸发的气体和蒸汽会在真空室内扩散，部分击中待处理材料表面并堆积形成薄膜。
在这个过程中，材料表面也会发生一些物理或化学反应，形成所需的薄膜性质。
5. 监控和控制：在整个过程中，需要监控和控制真空度、蒸发源的温度、薄膜的堆积速度等参数，以确保薄膜的质量和均匀性。
6. 冷却和固化：当薄膜堆积到一定厚度后，停止蒸发源加热，并逐渐冷却材料和薄膜。
在冷却过程中，薄膜会逐渐固化并附着在待处理材料表面。
7. 出室处理：最后，将处理完成的材料取出真空室，进行后续的处理和测试。
真空镀膜仪操作方法
以下为真空镀膜仪的操作方法：
1. 准备工作：打开真空镀膜仪的主电源，确保设备正常启动。
检查真空仓内是否有杂质，如果有需要清理干净。
准备好需要镀膜的基板和所需的镀膜材料。
2. 将基板安装：将需要镀膜的基板固定在镀膜夹具上，确保基板与夹具之间没有杂质和空隙。
3. 真空抽气：打开真空泵，开始抽取镀膜仓内的空气，使真空度逐渐提高。
注意，真空度的提升需要一定的时间，一般需要几分钟到几十分钟不等。
4. 反射层镀膜：根据需要选择镀膜材料，将材料放入镀膜仓内的加热器中，并设置合适的加热温度。
当真空度达到设定值后，打开镀膜源的开关，让镀膜材料开始蒸发。
材料的蒸发会形成气体，沉积在基板上形成薄膜。
5. 辅助层镀膜（可选）：如果需要在基板上形成多层镀膜结构，可以在上述步骤完成后，更换镀膜源和镀膜材料，进行下一层的镀膜操作。
每层镀膜前都需要将真空度恢复到设定值。
6. 结束镀膜：当所需的镀膜层数达到要求后，关闭镀膜源的开关。
等待一段时间，让镀膜材料的蒸发停止。
7. 减压恢复：打开气阀，让室内的气体进入真空仓内，逐渐恢复正常气压。
此时可以打开真空仓门，取出镀膜好的基板。
8. 清洁维护：将真空仓内的杂质清理干净，注意避免使用刻蚀性强的清洁剂。
关闭设备主电源，关闭真空泵。
以上就是真空镀膜仪的基本操作方法，具体操作时应注意安全，并按照设备说明书和操作手册进行操作。
真空镀膜机工作原理
真空镀膜机是一种常用于表面处理和涂层制备的设备。
其工作原理是利用真空环境下的物理和化学过程对材料进行镀膜或改变材料性质。
首先，真空镀膜机会建立一定的真空环境。
通过排除大部分或所有气体分子，降低环境压力，以确保材料表面处于接近真空状态。
这是因为在真空下，气体分子的碰撞和扩散速度较慢，有利于减少气体和杂质对涂层的干扰。
接下来，真空镀膜机会加热出要镀膜的材料，使其达到蒸发或溅射的温度。
对于蒸发镀膜，材料通常以块状放置在热源上，通过加热使得材料表面的原子或分子蒸发并沉积在待镀物体的表面。
对于溅射镀膜，材料被加热到高温，离子束或原子射流撞击材料表面，使材料被剥离并沉积在待镀物体的表面。
同时，在镀膜过程中，真空镀膜机还可以通过控制镀膜室内的气体成分来影响镀层的化学成分。
例如，可以通过向镀膜室中引入一定气体，如氧气或氮气，来实现氧化或氮化镀膜，改变镀层的性质和功能。
最后，真空镀膜机会在待镀物体表面形成所需的薄膜。
薄膜的形成过程中，镀膜室内的真空环境和加热源的控制非常重要，可以通过调整加热功率、材料沉积速率和气体压力等参数，来实现薄膜的均匀性、致密性和其他特性的控制。
总的来说，真空镀膜机的工作原理是通过建立真空环境，加热
和蒸发/溅射材料，以及控制气体成分和工艺参数，来实现对待镀物体表面的涂层形成和改变材料性质的目的。
这种技术广泛应用于电子、光学、材料科学等领域，为制备高性能涂层和功能材料提供了重要的工具。
真空镀二氧化硅工艺
真空镀二氧化硅工艺是一种常用的表面处理技术，可以提高材料的耐腐蚀性、耐磨损性、绝缘性等性能，在电子、光学、化学、机械等领域得到广泛应用。
下面是真空镀二氧化硅工艺的详细介绍：
1. 工艺流程：
真空镀二氧化硅工艺通常包括以下几个步骤：
（1）清洁工件：将需要进行表面处理的工件放入清洁剂中，用超声波振动清洗工件表面，去除表面的油污和灰尘等杂质。
（2）抽真空：将清洗干净的工件放入真空室中，开启真空泵，将真空室内的空气抽干净，达到所需的真空度。
（3）溅射镀膜：在真空室中加入适量的气体，如氧气、氮气等，打开溅射电源，在工件表面溅射形成一层氧化硅薄膜。
（4）加热处理：将镀膜后的工件放入加热炉中，进行加热处理，使氧化硅薄膜更加致密和稳定。
（5）后处理：对镀膜后的工件进行清洗和检查，确保表面质量符合要求。
2. 设备与材料：
真空镀二氧化硅工艺需要用到的设备和材料包括：
（1）真空室：用于抽真空和镀膜。
（2）溅射电源：用于溅射形成氧化硅薄膜。
（3）气体供应系统：用于供应氧气、氮气等气体。
（4）加热炉：用于加热处理。
（5）清洗剂：用于清洗工件表面。
3. 质量控制：
为了保证真空镀二氧化硅工艺的质量和效果，需要采取以下措施：
（1）清洁工件表面：工件表面必须清洁干净，否则会影响镀膜质量和寿命。
（2）控制真空度：真空度是影响镀膜质量和效率的重要因素，需要控制在适当的范围内。
（3）控制溅射功率和时间：溅射功率和时间会影响氧化硅薄膜的厚度和致密度，需要控制在适当的范围内。
深圳大学实验报告课程名称：近代物理实验实验名称：真空镀膜学院：物理科学与技术学院组号指导教师：报告人：学号：实验地点实验时间实验报告提交时间：一．实验目的1．、直接地接触薄膜材料，对薄膜材料有一个直观的感性认识；2．了解和学会直流磁控溅射制备金属薄膜的原理和方法；3．了解清洗基片和测量薄膜膜厚的方法。
二．实验仪器直流磁控溅射镀膜机；气体质量流量计；数显复合真空计；超声波清洗器；石英晶体振荡膜厚监控仪；氩气；K9玻璃基片等。
三．实验原理一、真空的获得和测量1．真空的获得各级真空，均可通过各种真空泵来获得．不同的真空泵，都不可能在整个真空范围内工作，有些泵可直接从大气压下开始工作，但极限真空度都不高，如机械泵和吸附泵，通常这类泵用作前级泵；而有些泵则只能在一定的预备真空条件下才能开始正常工作，如扩散泵、离子泵等，这类泵需要前级泵配合，可作为高真空泵．一般利用分子泵－机械泵组来获得10-2Pa以上的高真空。
本实验真空系统的主泵选分子/增压泵，前级泵选用直联高速旋片式机械泵。
（1）机械泵: 获得低真空常用的方法是采用机械泵．机械泵是运用机械方法不断地改变泵内吸气空腔的容积，使被抽容器内气体的体积不断膨胀从而获得真空的泵．机械泵的种类很多，目前常用的是旋片式机械泵．机械泵可以从大气压开始工作，常被用来获得高真空泵的前缀真空和高真空系统的预备真空。
通常，机械泵的极限压强为1×10-1 Pa．（2) 分子/增压泵：最早用来获得高真空的泵是扩散泵，目前依然广泛使用．2.．真空的测量测量真空度的装置称为真空计或真空规．由于被测量的真空度范围很广，真空计的种类很多．根据气体产生的压强、气体的粘滞性、动量转换率、热导率、电离等原理制成了各种真空计．本实验选用数显复合真空计来测量镀膜室内的真空度，测量范围：1×105Pa～1×10-4Pa。
二、基片的清洗方法基片上的污染物会影响在它上面形成的薄膜的性质。
对于玻璃基片，清洗的方法有若干种：1.用化学溶剂等清洗的方法如果玻璃表面的污染物质是一般的油类时，也经常用化学溶剂来把油脂溶解掉。
最标准的化学溶剂是罗铬酸和硫酸混合液（把重铬酸溶解于浓硫酸使之达到饱和的溶液在室温用几个小时，若是接近沸腾状态的溶液只要用几分钟，就能把严重的污染清洗干净，但是，一般因玻璃种类而异，大多数光学玻璃手酸或碱侵蚀时，在玻璃表面就会产生由二氧化硅骨架形成的所谓腐蚀斑痕。
而且由于这种混合液含有铬离子，故废液的处理很麻烦，因此，最近，大多采用处理半导体的强碱溶液。
在玻璃污染不是很严重的时候，依次浸入丙酮、酒精、流水的方法也是有效的。
使用化学溶剂时，最后玻璃要用流水进行充分的冲洗，并且随后从沸水或者沸腾的酒精中取出来，迅速进行干燥，等等。
这些都是有效的措施。
2、超声波清洗若使超声波在液体中传播，则在液体中就会产生空穴又产生又消失的现象（气穴效应），这是空穴内的压力，瞬时局部地升高，如果作用到放在液体中的固体表面，就产生局部升温和局部高速流动，结果就将固体表面洗净。
这就是超声波清洗的原理。
该方法对于除去油脂类污染物是有效的。
三、直流溅射制备金属薄膜所谓“溅射”就是指荷能粒子轰击固体表面（靶材），使固体表面的原子（或分子）从表面射出的现象。
这些从固体表面射出的粒子大多呈原子状态，通常称为被溅射原子。
常用的轰击靶材的荷能粒子为惰性气体离子（如氩离子）和其快速中性粒子，它们又被称为溅射粒子。
溅射粒子轰击靶材，从而使靶材表面的原子离开靶材表面成为被溅射原子，被溅射原子沉积到衬底上就形成了薄膜。
所以这种薄膜制备技术被称为溅射法。
溅射法又可以细分为：直流溅射法、磁控溅射法、射频溅射法和反应溅射法。
本实验所使用的薄膜制备方法是直流溅射法，直流溅射法利用的是直流电压产生的辉光放电。
电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子。
电子飞向基片，氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。
二次电子在加速飞向基片的过程中受磁场洛仑磁力的影响，被束缚在靠近靶面的等离子体区域内，该区域内等离子体密度很高，二次电子在磁场的作用下围绕靶面做圆周运动，该电子的运动路径很长，在运动过程中不断撞击电离出大量的氩离子轰击靶材，经过多次的碰撞后电子的能量逐渐降低，拜托磁力线的束缚，远离靶材，最终沉积在基片上。
当基片表面温度低于某一临界温度，则靶原子（或分子）在其表面发生凝结，即核化过程，形成“晶核”。
当靶原子（或分子）入射到基片上密度大时，晶核形成容易，相应成核数目也就增多。
在成膜过程继续进行中，晶核逐渐长大，而成核数目却并不显著增多。
由于（1）后续靶原子（或分子）直接入射到晶核上；（2）已吸收靶原子（或分子）和小晶核移徒到一起形成晶粒；（3）两个晶核长大到互相接触合并成晶粒等三个因素，使晶粒不断长大结合。
构成一层网膜。
当它的平均厚度增加到一定厚度后，在基片表面紧密结合而沉积成一层连续性薄膜。
四．实验设备真空镀膜设备HCJ-400A高真空镀膜机系统框图如图7所示。
图8 为HCJ-400A高真空镀膜机的照片，图9-图15为镀膜机控制表盘和应用到的各种仪器。
图7 HCJ-400A高真空镀膜机系统框图图8 HCJ-400A高真空镀膜机图9 镀膜机控制表盘图10 气体质量流量计图11 微机型数显复合真空计图12 分子/增压泵电源图13 磁控DC电源图15 石英晶体振荡膜厚监控仪五．实验内容与步骤1. 实验内容（1）了解真空镀膜装置的结构，镀制单层金属钼薄膜；从中掌握真空镀膜的原理和操作。
（2）正确清洗基片。
（3）记录相关参数，分析薄膜的质量。
2.实验步骤（1）基片先放入超声波清洗器清洗约三分钟，再以无水酒精擦洗，最后用拭镜纸擦拭并用吸耳球清洁表面。
为了防止基片受到污染，应尽快送入镀膜室。
烘干后的玻璃基片将放在镀膜室的上盖上；在镀膜室内已安装有金属钼（Mo）靶。
（2）开机操作：合上用户端总电源开关，控制柜电源指示灯亮，电压表头指示380V电压，表明系统正常；（3）镀膜过程a、镀膜室盖板的上升操作①高阀处在关断状态；②按下放气阀，对镀膜室充入干燥空气；③向右旋转钟罩盖板上升开关，钟罩盖板电机匀速上升，当钟罩盖板上升到位后电机停止转动，此时将钟罩盖板上升开关旋转至停止位置，放置基片。
b、镀膜室盖板的下降操作；①高阀处在关断状态；②向左旋转钟罩盖板上升开关使钟罩盖板匀速下降，当下降到位后将下降开关旋转至“停止”位置，并关闭放气阀；c、接通系统冷却水，并调整到适当的流量；d、开机械泵，将三通阀杆向外拉出，机械泵对镀膜室抽气，打开复合真空计电源；e、当真空计读数达到10Pa以下时，将三通阀杆向里推进，机械泵对分子泵抽气；f、按下分子泵电源和启动开关，分子泵进入加速状态。
频率由0HZ上升到400HZ，进入正常状态；g、开高真空碟阀(打开一半)给真空抽真空；h、频率由0HZ上升到400HZ，进入正常状态后把高真空碟阀完全打开；i、当真空达到预定值时（4.5×10-3Pa），在压强控制仪上设定溅射压力值（3.6×10-1），按下控制键；j、打开气源和气体质量流量计（先打到清洗，再打到阀控），然后调节流量到预定值（45sccm）；k、将基片旋转电机转速调节到0，打开电源开关，缓慢旋转速度调节旋钮到设定值（80左右）；l、打开加热和温控仪按钮，加热到预定值（40度左右）；m、打开膜厚监控仪，选定对应材料（Mo）和其他参数(膜厚为200nm)；n、打开磁控DC电源开关，调整溅射电流（0.14A）和电压；o、启动膜厚监控仪的厚度控制；将靶材挡板推进到不挡左靶位置（挡右靶）；p、观察膜厚监控仪到设定膜厚，关磁控DC电源，拉出靶材挡板到不挡右靶位置（挡左靶）；q、关工件旋转电机；记录实镀膜厚，关膜厚监控仪；r、关工作气源阀门和气体质量流量计；s、关复合真空计；关高真空阀；t、拉出三通阀杆；u、关分子泵启动开关，当频率低于100Hz是关闭电源；v、真空室内温度降至150°C以下，关机械泵，关冷却水；w、关温控仪；x、镀膜室盖板的上升操作；①高阀处在关断状态；②按下放气阀，对镀膜室充入干燥空气；③向右旋转钟罩盖板上升开关，钟罩盖板电机匀速上升，当钟罩盖板上升到位后电机停止转动，此时将钟罩盖板上升开关旋转至停止位置，进行已镀样品取出工作。
y、本样品镀膜结束；(4)最后关机操作a、镀膜室盖板的下降操作；①高阀处在关断状态；②向左旋转钟罩盖板上升开关使钟罩盖板匀速下降，当下降到位后将下降开关旋转至“停止”位置，并关闭放气阀；b、开机械泵，对真空室抽2~3分钟，使真空室保持真空状态；c、关机械泵，关总电源。
镀膜结束。
七．实验总结本次实验较为简单，虽然步骤很多，但是只要跟着步骤做就可完成实验。
通过本次实验，了解溅射是指荷能粒子轰击固体表面（靶材），使固体表面的原子（或分子）从表面射出的现象。
而在实验中，电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子。
氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。
本次实验完成较为顺利，薄膜表面平滑，镀膜顺利完成。
八．思考题1．进行真空镀膜为什么要求有一定的真空度？如果达不到要求会怎样？答：由于真空分子碰撞少，污染少，可获得表面物理研究中所要求的纯净，结构致密的薄膜。
如果达不到，镀膜就不是很纯净。
2．镀膜前为什么要对基片认真清洗？为了使镀膜比较牢固，可以怎样对基片进行处理？答：对基片进行严格清洗，是因为基片的清洁度直接影响播磨的牢固性和均匀性。
如果表面有灰尘杂质等，会降低薄膜的附着力，而且，也会造成薄膜表面不平整，影响薄膜对光的反射。
为了使镀膜比较牢固，应该对薄膜进行严格清洗，再用酒精反复严格擦拭，反复严格擦拭，如果有条件，可对其进行离子轰击，祛除表面上吸附的气体分子和污染物，增加基片表面活性，提高基片与膜的结合力。
3.镀膜室盖板的上升操作过程中为什么要对镀膜室充入干燥空气？答，因为镀膜室内真空度较高，压强远小于外界大气环境压强，外界大气压会紧紧压着镀膜室盖板，难以打开，所以要充入一定的干燥气体，是室内室外压强相当，容易打开。
4.环境对实验的影响？答：潮湿的天气会对实验有一定影响，因为湿气大，抽真空过程中，水汽不易被抽走。
