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实验一真空蒸发和离子溅射镀膜随着材料科学的发展，近年来薄膜材料作为其中的一个重要分支从过去体材料一统天下的局面中脱赢而出。
如过去需要众多材料组合才能实现的功能，现在仅需数几个器件或一块集成电路板就能完成，薄膜技术正是实现器件和系统微型化的最有效的技术手段。
薄膜技术还可以将各种不同的材料灵活的复合在一起，构成具有优异特性的复杂材料体系，发挥每种材料各自的优势，避免单一材料的局限性。
薄膜的应用范围越来越宽，按其用途可分为光学薄膜、微电子学薄膜、光电子学薄膜、集成光学薄膜、信息存储薄膜、防护功能薄膜等。
目前，薄膜材料在科学技术和社会经济各个领域发挥着越来越重要的作用。
因此薄膜材料的制备和研究就显得非常重要。
薄膜的制备方法可分为物理法、化学法和物理化学综合法三大类。
物理法主要指物理气相沉积技术（Physical Vapor Deposition, 简称PVD）,即在真空条件下，采用各种物理方法将固态的镀膜材料转化为原子、分子或离子态的气相物质后再沉积于基体表面，从而形成固体薄膜的一类薄膜制备方法。
物理气相沉积过程可概括为三个阶段： 1.从源材料中发射出粒子；2.粒子输运到基片；3.粒子在基片上凝结、成核、长大、成膜。
由于粒子发射可以采用不同的方式，因而物理气相沉积技术呈现出各种不同形式，主要有真空蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀膜三种主要形式。
在这三种PVD基本镀膜方法中，气相原子、分子和离子所产生的方式和具有的能量各不相同，由此衍生出种类繁多的薄膜制备技术。
本实验主要介绍了真空蒸发和离子溅射两种镀膜技术。
在薄膜生长过程中，膜的质量与真空度、基片温度、基片清洁度、蒸发器的清洁度、蒸发材料的纯度、蒸发速度等有关。
在溅射薄膜的生长过程中，气体流量（压力）也会对形成的薄膜的性质产生影响。
通过改变镀膜条件，即可得到性质炯异的薄膜材料。
对制备的薄膜材料，可通过 X射线衍射、电子显微镜（扫描电镜、透射电镜等）、扫描探针（扫描隧道显微镜、原子力显微镜等）以及光电子能谱、红外光谱等技术来进行分析和表征，还可通过其它现代分析技术测试薄膜的各种相应特性等。
溅射镀膜定义：利用高能离子冲击材料靶，从其表面溅射出粒子并沉积在工件表面上形成薄膜的方法。
溅射镀膜的基本方式及原理：溅射镀膜最基本的方法是两电极溅射法。
镀膜是在真空溅射槽内进行的，真空度要达10ⅹ10-3以上，充入一定量惰性气体，以材料靶作为阴极，工件作为阳极，(见图l)在两电极间加上高压使惰性气体电离，Ar+离子被阴极的负高压(一500v)加速，以高速轰击材料靶，从靶面飞溅出来的粒子以足够的速度飞向阳极工件并沉积在其表面上，形成镀层。
图1直流两电极溅镀装置但是这种方法，工件的温升过高，有时高达500℃，这样对于塑料工件或不允许有热变形的精密零件均不能进行镀膜，另外，这种方法的成膜速度慢，膜中也易混入不纯的气体，影响成膜的质量，因此，虽然两电极溅射镀膜的历史悠久，但应用范围受到了限制。
为了克服上述的缺点，先后研制出了各种方式的溅射镀膜装置。
1974年研制出可以在低温下高速溅射的磁控管溅镀装置，为溅射镀膜的进一步发展创造了条件。
溅射镀膜方法的种类◆三电极(四电极)溅射方法三电极溅射装置就是在以前两电极的装置上附加了第三电极的装置，第三电极作为生成等离子用的电子供应源放出热电子。
而又有时为了放射热电子，使放电稳定化设置了稳定化电极，又称作四电极溅射装置。
金属的高速溅镀，制得了几十微米厚的镀层。
但是这种装置不能抑制靶材的高速电子对基板(工件)的轰击，使得工件温度仍上升显著，还有灯丝的寿命也是装置连续工作的障碍。
◆磁控管溅射方法磁控管溅射法是加一个与材料靶表面平行的磁场，如图2由于从靶面飞溅出的高速电子被偏转而不冲击工件，这就克服了由电子冲击工件所引起的温升，同时也促进了惰性气体的离子化。
因而可以在10-3的低气压下，工件处于100℃的条件下进行溅射镀膜。
图2平面型磁控管溅射◆对向靶溅射法由于对于氧化铁、铍莫合金等磁性记录材料的低温、高速成膜要求，研制出了对向靶溅射方式。
如图3所示，把两块靶材相对布置，工件位于靶的一侧，由线圈产生的外加磁场垂直地加在磁性材料靶的表面，在这里磁场H和电场平行。
布勒莱宝光学的离子溅射1. 引言布勒莱宝光学（Brealey & Bowler Optics）是一家专业从事光学器件制造的公司，其离子溅射技术在光学领域中具有重要的应用价值。
本文将详细介绍布勒莱宝光学的离子溅射技术，包括其原理、工艺流程和应用。
2. 离子溅射的原理离子溅射是一种通过将高能粒子轰击材料表面来改变其性质的技术。
在布勒莱宝光学中，离子溅射主要用于改善光学器件的表面质量和反射率。
其原理如下：1.离子轰击：高能离子束被引入到目标材料表面，通过与材料原子发生碰撞来改变其结构和性质。
这些离子通常为氩离子或氮离子等。
2.原位清洗：在离子轰击过程中，离子会清除目标材料表面的污染物和氧化物，并提供一个干净平整的表面。
3.重新结晶和致密化：离子轰击还能引起目标材料的表面重排和重新结晶，从而提高其结晶度和致密性，减少缺陷。
4.拉伸膜应变：离子轰击还能在目标材料表面形成一层拉伸膜应变，使得光学器件的晶格常数发生改变，进而影响其光学性能。
3. 离子溅射工艺流程布勒莱宝光学的离子溅射工艺流程包括以下几个步骤：1.材料准备：选择合适的目标材料，并进行表面清洁和抛光处理，以确保材料表面的平整度和纯净度。
2.离子源选择：根据目标材料的特性和要求，选择合适的离子源，如氩离子源或氮离子源等。
3.离子溅射参数设置：根据具体需求，调整离子束能量、角度、流量和时间等参数，以控制溅射过程中离子与材料相互作用的效果。
4.离子轰击过程：将目标材料放置在溅射装置中，使其暴露在离子束下，进行离子轰击处理。
离子束的能量和流量会导致目标材料表面发生各种变化。
5.表面分析和测试：对离子溅射后的光学器件进行表面形貌、结构和光学性能等方面的测试和分析，以评估离子溅射的效果。
6.后续处理：根据需要，对离子溅射后的器件进行后续处理，如清洗、涂层或其他加工工艺，以进一步改善其性能。
4. 离子溅射的应用布勒莱宝光学的离子溅射技术在各个领域都有广泛的应用。
真空镀膜离子轰击原理
真空镀膜离子轰击原理主要涉及溅射镀膜过程。
在这个过程中，高速离子束流轰击靶材表面，使靶材表面的原子被溅射出来并进入气相。
这些溅射出来的原子随后沉积在基板上，形成薄膜。
这个原理的关键在于入射离子与靶材之间的相互作用，以及溅射产额（即每个入射离子能溅射出的原子个数）。
溅射产额越高，溅射速度越快。
常用的溅射靶材包括Cu、Au、Ag等，这
些材料的溅射产额较高。
此外，为了实现有效的溅射过程，设备内部需要处于高电压、高真空的工作环境。
由于靶材通常比较软或者具有高脆性，它们需要与背板（或背管）绑定在一起。
背板（或背管）的主要作用是固定溅射靶材，并具备良好的导电、导热性能。
在溅射镀膜过程中，入射离子可以通过直流辉光放电产生。
在一定的真空度（如10-1—10 Pa）下，在两极间加高压产生放电，正离子会轰击负电之靶材而溅射出靶材原子，并最终镀至被镀物上。
如需更多与真空镀膜有关的信息，建议阅读材料科学相关书籍或论文。
离子镀膜法简述信材080（10082953）李煊摘要：本文简述离子镀膜法的作用原理、相关使用的设备、与其余镀膜法相比较而言的特点与应用举例，在特点方面举出了附着性能好、绕镀能力强等优点特性并详细讨论,之后用详细的图表展示了在耐磨、耐热、耐腐蚀、润滑、装饰、电子工业集成电路等方面的应用,并且讨论了该方法现今的发展状况和未来的发展趋势关键词：离子镀；放电；离子束；加热加工1 前言在现代生活中表面技术是非常重要的。
通过机械结合、喷涂、化学镀、电镀或蒸镀等方法可以使材料与基体材料结合，然而这些方法存在很多缺陷，就比方说，膜层与基体结合强度低，膜层材料的纯度不高，膜层结构难以控制，膜层厚度不均匀等，导致失效现象广泛存在于材料的实际应用中。
尤其是材料的表面处理，它是制约其发展的一大问题。
薄膜技术是表面工程三大技术之一，利用近代技术在零件或（衬底）表面上沉积厚度为100 nm至数微米薄膜的形成技术，称之为薄膜技术。
薄膜的应用极为广泛，微电子工业中广泛采用铝合金作为布线膜层材料，金、银、铜、铂、镍等难熔金属作为导电薄膜在防电磁信息泄露材料中应用广泛。
尤其是银和铜，将银与聚酯材料结合做成导电涂层通过涂敷的方式与基体结合，它的主要缺点是纯度低、结合强度低。
在航空及航宇工业中，各种飞机、导弹、卫星、飞船的零部件经常在复杂而有害的条件下工作。
以飞机为例，机翼、机身的蒙皮以及起落架等外表零部件，均受着大气、水份、灰尘以及燃料燃烧生成物中所含的化学活性气体的直接腐蚀。
水上飞机的外表部分，特别是机体和浮筒，经常受到海水、湖水或河水的侵蚀；航空发动机的燃烧室、涡轮零件及气缸活塞零件，也经常受到高温和含酸及其他活性物质的燃气气流的氧化。
还有诸如航空轴承、微型输电装置、精密齿轮、电位计等一类仪表元件，也经常受到不同程度的摩擦磨损。
要使上述各种零部件能够适应耐温、防蚀、耐磨等苛刻要求，单纯从零件的结构或材料上想办法，往往是不够的。
怎么办呢？当前使用最广的办法之一就是采用表面镀膜的方法来保护零部件的基体，使其满足上述要求。
