物理和化学沉积镀膜其它
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镀膜工作原理范文
镀膜工作原理范文镀膜是将一层物质沉积在另一种材料的表面上的过程，以改变材料的光学、电学、磁学和化学性质。
它在许多领域都有广泛的应用，如光学镜片、太阳能电池板、LCD显示器、光学纤维等。
镀膜工艺主要有物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）两种。
物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，PVD）是一种利用热蒸发或物理溅射的方法将金属或陶瓷膜沉积在基底上的技术。
其工作原理如下：1.蒸发：将源材料加热到高温，使其转变为气体态，然后通过减压系统在真空室中蒸发。
源材料可以是金属，如铝、铬、铜或金，也可以是陶瓷材料，如二氧化硅或氮化硅。
2.运输：在蒸发过程中，气态的源材料会由真空室中的运输气氛（常为惰性气体）将其传输到基底的表面。
3.沉积：当源材料的气体达到基底表面时，由于与基底表面相互作用，源材料的原子或分子会在基底上沉积，并形成一层薄膜。
这种沉积过程可以通过热散射或物理吸附来实现。
4.成核和生长：薄膜首先通过成核形成微小晶体或原子层，然后逐渐生长，直到完全覆盖基底表面。
5.冷凝：在薄膜生长完成后，真空室内的减压系统会抽取多余的气体，使薄膜冷凝和固化。
化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）是利用化学反应在基底上沉积薄膜的一种技术。
其工作原理如下：1.气体供给：将反应气体引入反应室，通常由预脱气过程和气体分解或解离过程组成。
预脱气过程是为了将气体中的杂质去除。
2.气体分解：反应气体在高温下通过化学反应分解为活性物种，如反应气体中的金属有机配合物分解为金属原子。
3.沉积：活性物种在基底表面吸附、扩散并反应，形成一层薄膜。
这种沉积过程主要是由于活性物种的化学反应而导致。
4.成核和生长：薄膜成核和生长的过程与PVD类似。
5.辅助处理：为了获得所需的薄膜性质，可以在沉积过程中通过控制温度、气体流量和反应时间等参数进行辅助处理。
镀膜工艺的优点是可以对薄膜的成分、结构和形貌进行精确控制，并可在不同材料之间实现层状结构。
镀膜工艺的基本原理
最后，涂覆是为了增强薄膜的外观和性能。涂覆可以保护薄膜层不受外界环境的损害，同时还可以增加薄膜的光学、机械和化学性能。常见的涂覆方法有喷涂、滚涂、浸涂和蒸发涂覆等。
除了上述基本步骤，镀膜工艺中还需要控制一些关键参数来确保薄膜的质量。这些参数包括镀膜温度、镀液的浓度、镀液的PH值、沉积速率、沉积时间等。不同的材料和表面要求通常需要不同ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ参数设置。
镀膜工艺的基本原理
镀膜工艺是一种将薄膜层涂覆在物体表面的技术。它广泛应用于金属、塑料、玻璃等材料的表面保护、改善外观和功能的加工过程中。镀膜可以提高物体的耐磨性、耐腐蚀性、导电性、绝缘性、光学性能等。
镀膜工艺的基本原理是通过在物体表面沉积一层薄膜来改变物体的性能或外观。一般而言，镀膜工艺包括清洗、预处理、镀膜和涂覆四个主要步骤。
总的来说，镀膜工艺通过对物体表面的处理和沉积薄膜层来改变物体的性能和外观。这一工艺在很多行业中都得到了广泛应用，如电子、光学、化工、纺织、汽车等。随着科技的发展，镀膜工艺也在不断创新和改进，以满足日益增长的需求。
首先，清洗是非常重要的一步。它的目的是去除物体表面的杂质、油脂和污染物，以保证镀膜的质量和附着力。清洗的方法有化学清洗、机械清洗和热水清洗等。
其次，预处理是为了增强物体表面与膜层之间的结合力。预处理的方法有物理处理、化学处理和电化学处理等。常见的预处理方法包括喷砂、镀锌、阳极氧化、电镀等。
然后，是镀膜过程。镀膜可以通过物理沉积和化学沉积两种方法来实现。物理沉积是指利用蒸发、溅射、离子束辐照等方法将薄膜材料以原子、离子或分子的形式沉积在物体表面。而化学沉积是指通过在物体表面进行化学反应来沉积薄膜材料，常见的方法有化学气相沉积、溶胶-凝胶法等。
除了上述基本步骤，镀膜工艺中还需要控制一些关键参数来确保薄膜的质量。这些参数包括镀膜温度、镀液的浓度、镀液的PH值、沉积速率、沉积时间等。不同的材料和表面要求通常需要不同ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ参数设置。
镀膜工艺的基本原理
镀膜工艺是一种将薄膜层涂覆在物体表面的技术。它广泛应用于金属、塑料、玻璃等材料的表面保护、改善外观和功能的加工过程中。镀膜可以提高物体的耐磨性、耐腐蚀性、导电性、绝缘性、光学性能等。
镀膜工艺的基本原理是通过在物体表面沉积一层薄膜来改变物体的性能或外观。一般而言，镀膜工艺包括清洗、预处理、镀膜和涂覆四个主要步骤。
总的来说，镀膜工艺通过对物体表面的处理和沉积薄膜层来改变物体的性能和外观。这一工艺在很多行业中都得到了广泛应用，如电子、光学、化工、纺织、汽车等。随着科技的发展，镀膜工艺也在不断创新和改进，以满足日益增长的需求。
首先，清洗是非常重要的一步。它的目的是去除物体表面的杂质、油脂和污染物，以保证镀膜的质量和附着力。清洗的方法有化学清洗、机械清洗和热水清洗等。
其次，预处理是为了增强物体表面与膜层之间的结合力。预处理的方法有物理处理、化学处理和电化学处理等。常见的预处理方法包括喷砂、镀锌、阳极氧化、电镀等。
然后，是镀膜过程。镀膜可以通过物理沉积和化学沉积两种方法来实现。物理沉积是指利用蒸发、溅射、离子束辐照等方法将薄膜材料以原子、离子或分子的形式沉积在物体表面。而化学沉积是指通过在物体表面进行化学反应来沉积薄膜材料，常见的方法有化学气相沉积、溶胶-凝胶法等。
cvd或pvd镀膜原理
cvd或pvd镀膜原理CVD或PVD镀膜原理引言：随着科技的不断进步，各种高科技产品的需求也越来越大。
在许多电子产品和工业设备中，镀膜技术被广泛应用。
其中，CVD（化学气相沉积）和PVD（物理气相沉积）是两种常见的镀膜方法。
本文将重点介绍这两种方法的原理及其应用。
一、CVD镀膜原理：CVD是一种基于气相反应的镀膜技术。
其原理是通过在高温和低压环境下，将气体中的化学物质分解并沉积在基底表面上，形成一层致密且均匀的薄膜。
具体步骤如下：1. 基底表面的预处理：在进行CVD镀膜之前，需要对基底表面进行预处理，以去除杂质和提高表面的粗糙度，以便更好地与镀膜层结合。
2. 反应物的供给：在CVD过程中，需要提供反应物。
这些反应物可以是气体或液体形式，根据需要选择不同的反应物。
例如，金属气体、有机化合物或金属有机化合物可以作为反应物。
3. 反应室的设置：CVD镀膜通常在封闭的反应室中进行。
反应室内的温度和压力可以根据所需的镀膜材料和薄膜性质进行调节。
4. 反应过程：在反应室内，反应物会在高温下分解，并与基底表面上的活性位点发生反应，生成新的化合物。
这些化合物在基底表面沉积，逐渐形成一层均匀的薄膜。
5. 薄膜性质的调节：通过调节反应室内的温度、压力和反应物的浓度，可以控制薄膜的成分、结构和性质。
这些参数的调节可以实现对薄膜的硬度、抗腐蚀性、电学性能等特性的控制。
6. 后处理：在CVD过程结束后，需要对镀膜进行后处理，以去除残余的反应物和提高薄膜的质量。
这可以通过热处理、溶剂洗涤或化学处理等方法来实现。
二、PVD镀膜原理：PVD是一种基于物理过程的镀膜技术。
其原理是通过蒸发或溅射源，将固体材料转化为气体或离子态，并沉积在基底表面上，形成一层致密且均匀的薄膜。
具体步骤如下：1. 蒸发源或溅射源的选择：PVD镀膜过程需要使用蒸发源或溅射源来提供镀膜材料。
蒸发源可以是电子束蒸发源或电阻加热蒸发源，而溅射源可以是直流或射频溅射源。
镀膜基础必学知识点
镀膜基础必学知识点
以下是关于镀膜基础知识点的一些必学内容：
1. 镀膜的定义：镀膜是指在材料表面上通过化学或物理方法将一层物
质覆盖在其上，以改变材料的性质或外观。
2. 镀膜的目的：镀膜的主要目的是保护基材、增强其性能并改善外观。
3. 镀膜的分类：根据镀膜方法的不同，镀膜可以分为化学镀膜、物理
镀膜和电化学镀膜等。
4. 化学镀膜：化学镀膜是利用化学反应在基材表面生成一层无机或有
机物质的方法。
常见的化学镀膜有磷化、化学镀铜、化学镀镍等。
5. 物理镀膜：物理镀膜是利用物理原理将薄膜材料蒸发或溅射到基材
上形成膜层的方法。
常见的物理镀膜有蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀
膜等。
6. 电化学镀膜：电化学镀膜是利用电解液中的金属离子通过电化学反
应沉积在基材上形成膜层的方法。
常见的电化学镀膜有电镀铜、电镀镍、电镀铬等。
7. 镀膜的性能：镀膜可以提高基材的硬度、耐腐蚀性、耐磨性、导电
性等性能，从而延长其使用寿命。
8. 镀膜的应用：镀膜广泛应用于各个行业，如电子、机械、汽车、航
空航天等领域，常见的镀膜应用包括电子元器件镀膜、汽车零部件镀膜、模具镀膜等。
以上是镀膜基础必学知识点的一些内容，希望对你有所帮助。
镀膜工作原理
镀膜工作原理镀膜是一种常见的表面处理技术，通过在物体表面形成一层薄膜，可以改善物体的性能和外观。
镀膜工作原理涉及到物理和化学过程，下面将详细介绍。
1. 物理镀膜原理物理镀膜是利用物理气相沉积的方法，在真空环境下将薄膜材料沉积到物体表面。
主要有以下几个步骤：1.1 蒸发：将薄膜材料加热至其沸点以上，使其转变为气体状态。
这可以通过电子束蒸发、电弧蒸发或者激光蒸发等方法实现。
1.2 沉积：将薄膜材料的气体状态输送到待镀物体表面，通过凝结的方式在表面形成一层薄膜。
凝结可以通过冷凝、吸附或者离子束沉积等方式实现。
1.3 晶体生长：在薄膜表面形成晶体结构，这取决于薄膜材料的性质和沉积条件。
晶体生长可以影响薄膜的结构和性能。
2. 化学镀膜原理化学镀膜是利用化学反应在物体表面沉积一层金属或者合金薄膜的方法。
主要有以下几个步骤：2.1 前处理：将待镀物体表面进行清洗、脱脂和活化处理，以去除表面的污垢和氧化物，增加表面的粗糙度，提高薄膜附着力。
2.2 化学反应：将含有金属离子的溶液浸泡在待镀物体表面，金属离子与物体表面的活性位点发生化学反应，形成金属沉积层。
2.3 沉积：金属离子在化学反应的作用下，逐渐沉积在物体表面，形成一层均匀的金属薄膜。
2.4 后处理：将镀膜物体进行清洗、干燥和热处理，以去除残留的溶液和提高薄膜的结晶度和致密性。
3. 镀膜工艺参数的影响镀膜工艺参数对薄膜的性能和质量有重要影响，以下是一些常见的工艺参数：3.1 温度：温度可以影响薄膜的结晶度、晶粒尺寸和致密性。
普通来说，较高的温度有助于提高薄膜的质量，但过高的温度可能导致薄膜材料熔化或者退火。
3.2 气压：气压是物理镀膜中的重要参数，可以影响薄膜的致密性和结构。
较高的气压有助于减小薄膜的孔隙度，提高薄膜的质量。
3.3 沉积速率：沉积速率是指单位时间内沉积到物体表面的薄膜厚度。
沉积速率的选择需要考虑薄膜的应用需求和工艺条件。
3.4 溶液浓度：化学镀膜中的溶液浓度可以影响金属离子的浓度和沉积速率。
镀膜机的工作原理及结构
镀膜机的工作原理及结构
镀膜机是一种用于在材料表面上涂覆薄膜的设备，常见的应用包括金属薄膜、陶瓷薄膜、塑料薄膜等。
镀膜机的工作原理和结构如下：
工作原理：
镀膜机的工作原理主要包括物理蒸发镀膜、化学气相沉积和物理气相沉积等方法。
其中，物理蒸发镀膜是通过将原料加热至其蒸发温度，然后使蒸汽在基材表面冷凝成薄膜；化学气相沉积是通过将气体或气体混合物引入反应室，通过化学反应在基材表面沉积出薄膜；物理气相沉积则是通过离子轰击或原子束轰击的方式将原料蒸发后的粒子沉积在基材表面形成薄膜。
结构：
镀膜机通常由真空腔体、加热系统、蒸发源、基材夹持系统和控制系统等部分组成。
真空腔体是镀膜过程中的主要工作室，用于保持一定的真空度；加热系统用于加热原料使其蒸发；蒸发源是原料的来源，可以是电子束、阴极喷射、弧放电等方式；基材夹持系
统用于固定基材并控制其位置，以便在表面沉积薄膜；控制系统则用于监控和调节镀膜过程中的各项参数，如温度、真空度、膜层厚度等。
总的来说，镀膜机通过控制原料的蒸发和沉积过程，使得原料在基材表面形成均匀、致密的薄膜，从而实现对材料表面性能的改善和功能的增强。
镀膜工作原理
镀膜工作原理一、简介镀膜是一种常见的表面处理技术，通过在物体表面形成一层薄膜，可以改善物体的性能和外观。
镀膜工作原理是在物体表面涂覆一层化学物质，使其形成一种保护层或改变物体的光学、电学、磁学等特性。
二、镀膜分类根据不同的目的和应用，镀膜可以分为以下几类：1. 保护性镀膜：主要是为了保护物体表面不受外界环境的腐蚀和磨损。
常见的保护性镀膜有防腐蚀镀膜、耐磨镀膜等。
2. 光学镀膜：通过改变物体表面的光学特性，实现透光性、反射性、折射性等方面的优化。
常见的光学镀膜有反射镀膜、透明镀膜等。
3. 导电镀膜：通过在物体表面形成一层导电膜，使其具有导电性能。
常见的导电镀膜有金属镀膜、导电聚合物镀膜等。
4. 功能性镀膜：通过在物体表面涂覆一层具有特殊功能的薄膜，如防水、防尘、防指纹等。
常见的功能性镀膜有防水镀膜、防指纹镀膜等。
三、镀膜工艺流程镀膜的工艺流程主要包括准备工作、预处理、镀膜过程和后处理等步骤。
1. 准备工作：包括选择合适的镀膜设备和材料、准备工作场地等。
2. 预处理：在进行镀膜之前，需要对物体表面进行预处理，以确保膜层的附着力和均匀性。
预处理包括去除表面污垢、清洗、脱脂等。
3. 镀膜过程：根据需要选择合适的镀膜方法和条件进行镀膜。
常见的镀膜方法有电镀、物理气相沉积、化学气相沉积等。
4. 后处理：镀膜完成后，需要进行后处理，以提高膜层的质量和性能。
后处理包括烘干、退火、抛光等。
四、镀膜原理镀膜的原理主要涉及到物理和化学过程。
1. 物理过程：物理镀膜主要是通过物理气相沉积或物理吸附等方式，在物体表面形成一层薄膜。
物理气相沉积是利用高温或真空条件下，将镀膜材料蒸发或溅射到物体表面，形成薄膜。
物理吸附是指将气体或溶液中的镀膜材料吸附到物体表面，形成薄膜。
2. 化学过程：化学镀膜主要是通过化学反应，在物体表面形成一层薄膜。
化学镀膜可以分为电化学镀膜和化学气相沉积两种方式。
电化学镀膜是利用电解质溶液中的金属离子，在电流作用下，将金属离子还原成金属沉积在物体表面。
镀膜工作原理
镀膜工作原理镀膜是一种常见的表面处理技术，通过在物体表面形成一层薄膜来改变其性能和外观。
镀膜工作原理涉及到物理和化学过程，下面将详细介绍。
1. 物理镀膜工作原理：物理镀膜是利用高能粒子束或者蒸发源将材料蒸发并沉积在基材表面。
常见的物理镀膜方法包括磁控溅射和物理气相沉积。
磁控溅射是利用高能离子轰击靶材，使其表面原子脱离并沉积在基材上。
这种方法可以得到均匀、致密的薄膜，并且可以控制薄膜的成份和厚度。
物理气相沉积是通过将材料加热至高温，使其蒸发并沉积在基材表面。
这种方法适合于高熔点材料，可以得到高质量的薄膜。
2. 化学镀膜工作原理：化学镀膜是利用化学反应将金属或者其他物质沉积在基材表面。
常见的化学镀膜方法包括电镀和化学气相沉积。
电镀是利用电解质中的金属离子在电极表面还原沉积。
通过控制电流和电解液成份，可以得到不同性质的镀层。
电镀广泛应用于装饰、防腐和电子器件等领域。
化学气相沉积是通过将气体中的化合物在基材表面分解并沉积。
这种方法适合于高温和高真空环境，可以得到高纯度、致密的薄膜。
3. 镀膜工作原理的应用：镀膜技术广泛应用于各个领域，包括电子、光学、机械和化工等。
在电子领域，镀膜可以用于制作导电薄膜、隔热薄膜和保护膜等。
例如，金属镀膜可以提高电子元器件的导电性能，光学镀膜可以提高显示屏的亮度和对照度。
在光学领域，镀膜可以用于制作反射镜、透镜和滤光片等。
通过调整薄膜的成份和厚度，可以实现对光的反射、透射和吸收的控制。
在机械领域，镀膜可以用于改善材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
例如，钛合金表面镀膜可以提高其耐磨性和抗腐蚀性。
在化工领域，镀膜可以用于制备催化剂和分离膜等。
通过在催化剂表面形成活性金属薄膜，可以提高催化剂的活性和选择性。
总结：镀膜工作原理涉及到物理和化学过程，通过物理或者化学方法将材料沉积在基材表面，从而改变其性能和外观。
镀膜技术在电子、光学、机械和化工等领域有着广泛的应用。
不同的镀膜方法和参数可以得到不同性质的薄膜，满足不同应用需求。
镀膜工作原理
镀膜工作原理
镀膜是一种常见的表面处理技术，通过在物体表面形成一层薄膜，可以改变物
体的外观、性能和功能。
镀膜工作原理涉及到电化学反应、物理气相沉积和化学气相沉积等过程。
1. 电化学镀膜工作原理：
电化学镀膜是利用电解液中的金属离子在电极表面还原而形成金属膜的过程。
通常，需要一个电解槽，其中包含一个阳极和一个阴极，以及一个电解液。
阴极是需要镀膜的物体，阳极则是金属源。
当施加电流时，金属离子从阳极释放出来，通过电解液迁移到阴极上，并在阴极表面还原成金属膜。
2. 物理气相沉积工作原理：
物理气相沉积是一种在真空环境下进行的镀膜技术。
首先，将金属源加热至高温，使其蒸发成气体。
然后，将气体金属源引入真空室中，通过控制气压和温度，使金属气体在待镀物体表面沉积形成薄膜。
物理气相沉积可以通过热蒸发、电子束蒸发和磁控溅射等方式进行。
3. 化学气相沉积工作原理：
化学气相沉积是一种利用化学反应在物体表面形成薄膜的技术。
在化学气相沉
积过程中，通常需要一个反应室和一个或多个前体气体。
前体气体通过加热或电解产生活性物种，然后在反应室中与待镀物体表面发生化学反应，生成沉积物。
这种方法可以用于制备金属、合金、化合物和多层膜等不同类型的薄膜。
镀膜工作原理的核心是在物体表面形成一层薄膜，以改变物体的性能和功能。
不同的镀膜方法适用于不同的材料和应用领域。
通过精确控制镀膜条件和参数，可以获得具有特定性能和质量的镀膜。
镀膜技术在许多领域中得到广泛应用，如电子、光学、汽车、航空航天等。
镀膜工艺技术
镀膜工艺技术镀膜工艺技术是一种将膜物质涂覆在工件表面的方法，使工件具有特定的性能或外观效果的技术。
镀膜工艺技术广泛应用于电子、航空航天、光学、汽车等领域。
一、镀膜工艺技术的分类根据涂覆物的不同，镀膜工艺技术可以分为化学镀膜、物理镀膜和电化学镀膜三种。
1. 化学镀膜技术化学镀膜是利用化学反应将膜物质溶解在化学溶液中，通过反应物分子在工件表面形成一层薄膜，从而改善工件表面的性能。
常用的化学镀膜技术有镀金、镀铬、镀镍等。
2. 物理镀膜技术物理镀膜是利用物理方法将膜物质蒸发或溅射到工件表面，形成一层薄膜。
常见的物理镀膜技术有真空蒸发、物理气相沉积等。
3. 电化学镀膜技术电化学镀膜是利用电解溶液中的阳离子在阳极处发生离子化，经过电场作用，将离子在阴极处还原，形成一层薄膜。
常见的电化学镀膜技术有镀锌、镀铜、镀锡等。
二、镀膜工艺技术的应用1. 保护性镀膜镀膜可以在工件表面形成一层保护性膜，防止工件与外界环境接触，延长其使用寿命。
例如，汽车零部件镀锌可以防止钢铁零件锈蚀，延长其使用寿命。
2. 装饰性镀膜镀膜可以使工件表面具有金属质感或其他特殊效果，提高其装饰性。
例如，首饰镀金可以使首饰更加闪亮、美观。
3. 功能性镀膜镀膜可以赋予工件特定的功能，如增加工件的导电性、耐磨性或降低摩擦系数等。
例如，光学镀膜可以使镜片具有优良的透光性和抗反射性能。
三、镀膜工艺技术的发展趋势1. 绿色环保化随着环保意识的提高，镀膜工艺技术向着绿色环保化的方向发展。
例如，采用无铬镀膜工艺替代传统的六价铬镀膜，可以减少对环境的污染。
2. 高效节能化工艺技术的不断创新，使得镀膜过程中的能源消耗大大减少，提高了工艺的效率和节能性。
3. 自动化智能化镀膜工艺技术在自动化和智能化方面的应用越来越广泛，大大提高了生产效率和产品质量。
例如，采用机器人来进行膜物质的涂覆，可以保证涂覆的均匀性和一致性。
总之，镀膜工艺技术是一项重要的表面处理技术，具有广泛的应用前景。
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设备：一般由反应室、反应气体供给系统、尾气处理系统和 电气控制系统等四个部分组成。MOCVD设备较贵，而且所 用的金属有机化合物也很贵，所以只有制备高质量的外延膜 层时才用此法。
分类： 1. 常压（APMOCVD）：操作方便，价格成本相对较低，
一般常被用来沉积各种薄膜； 2. 低压（LPMOCVD）：主要在考虑亚微米级涂镀层和多层
溶液镀膜法
• 是在溶液中利用化学反应或电化学反应等化学方 法在基板表面沉积薄膜的一种技术，常称为湿法 镀膜。
➢ 化学镀 ➢ 溶胶—凝胶法 ➢ 阳极氧化法 ➢ LB法 ➢ 电镀法 ➢ 化学浴沉积法
化学镀
• 在催化条件下，使溶液中金属离子还原成 原子状态并沉积在基板表面上，从而获得 镀膜的一种方法，也称无电源电镀。
虽然工艺过程较为缓慢，但MOCVD工艺能够满足批量生产 的需要，且适合较大的片基。另外MOCVD还具有制备化学 组分不同的多层膜的能力；MOCVD的薄膜组成元素均以气 体形式进入反应室，通过控制载气流量和切换开关易于控 制薄膜组分，薄膜污染程度较小；以金属有机物为源，低 温沉积可降低薄膜中的空位密度和缺陷；能精确掌握各种 气体的流量，控制外延层的成分、导电类型、载流子浓度、 厚度等，从而获得超晶格薄膜；反应势垒低，制备外延膜 时，对衬底的取向要求不高。此外，与MBE不同， MOCVD可以在如InGaAsP这样的器件中淀积磷。但是 MOCVD也有缺陷，体现在所用原材料成本较高，毒性大， 因此研究毒性较小的有机砷来代替原材料是一项急需解决 的问题
分子式：AsH3物化性质： 砷烷在室温和大气压下是一种无色、剧
毒、可燃气体，有大蒜气味．与空气混合形 成可燃混合气。砷烷微溶于水和有机溶剂， 易与高锰酸钾、溴和次氯酸钠等起反应生成 砷的化合物。砷烷在室温下稳定，在230240℃下开始分解。砷烷是一种溶血性毒物， 可中毒神经。
离子镀
• IP (Ion plating），同时结合蒸发和溅射的特点， 让靶材原子蒸发电离后与气体离子一起受电场的
加速，而在基片上沉积薄膜的技术。
• 电场作用下，被电离的靶材原子与气体离子一起 轰击镀层表面，即沉积与溅射同时进行作用于膜 层，附着性提高。
离子镀示意图
离子镀的特点
➢具有蒸发镀膜和溅射镀膜的特点 ➢膜层的附着力强。 ➢绕射性好，可镀复杂表面。 ➢沉积速率高、成膜速度快、可镀厚膜。 ➢可镀材料广泛，有利于化合物膜层的形成。
• 典型的化学镀镍利用镍盐(NiSO4或NiCl2)和 钴盐(CoSO4)溶液,在强还原剂次磷酸盐(次 磷酸钠、次磷酸钾等)的作用下，使镍和钴 离子还原成镍和钴金属。
溶胶—凝胶法(sol-gel)
• 将易于水解的金属化合物(无机盐或醇盐) 在某种溶剂中与水发生反应，经过水解与 缩聚过程而逐渐凝胶化，再经过干燥、烧 结处理，获得所需薄膜。
原理：原理并不复杂，以化合物半导体GaAs薄膜沉积为 例，通常用金属有机化合物和氢化物三甲基鎵、三甲基 铝、三甲基铟、砷烷、磷烷，其典型的化学反应原理是：
( C H 3 ) 3 G a ( g ) A s H 3 ( g ) G a A s ( s ) 3 C H 4 ( g )6 0 0 ~ 8 0 0 ℃
其化学反应虽不复杂，但反应机理却比较复杂，一般认 为反应物先生成一种不稳定的金属有机前置体
（CH3） 3GaAsH3再生成聚合物，然后逐步放出CH4
注意事项：大多数金属有机化合物易燃，与H2O接触易爆； 部分金属有机化合物和氢化物有剧毒。因此使用这些化合物 和工艺操作上，应严格依据有关的防护、安全规定进行操作。
的结构上采用，特别是多层结构，已成功长出多层和超晶 格结构。制备的新功能材料使材料的性能与器件的性能都 得到了提高； 3. 原子层外延（ALE）：是生长单原子级薄膜与制备新型电 子和光子器件的先进技术； 4. 激光MOCVD：用激光不仅可增强工艺过程，而且可局部 进行。最大优点，使用低温生长从而减少玷污。
溶胶-凝胶法具有许多优点：由于反应在各组分的混合分
子间进行，所以粉体的粒径小且均匀性高；反应过程易于控制， 可获得一些其他方法难以得到的粉体；不涉及高温反应，能避 免引入杂质，产品纯度高。但是溶胶-凝胶法在制备粉体过程中 同样有许多因素影响到粉体的形成和性能。因为醇盐的水解和 缩聚反应是均相溶液转变为溶胶的根本原因，故控制醇盐水解 缩聚条件是制备高质量溶胶的关键。溶胶-凝胶法的另一主要问 题是纳米粒子之间发生自团聚，进而形成较大的粒子。引起团 聚的原因很多，国内外已有学者从热力学的角度探讨了溶胶不 稳定性，认为高分子及表面活性剂是较好的纳米粒子稳定剂。
• 水解反应生成溶胶(水解反应)； • 聚合生成凝胶(缩聚反应)。 • 目前已用于制备TiO2、Al2O3、SiO2、
BaTiO3、PbTiO3、PZT、PLZT和LiNbO3等。
在诸多纳米粉体的制备法中，溶胶-凝胶法因有 独特的优点而被广泛应用。溶胶是固体颗粒分 散于液体中形成的胶体，当移去稳定剂粒子或 悬浮液时，溶胶粒子形成连续的三维网络结构。 凝胶由固体骨架和连续相组成，除去液相后凝 胶收缩为干凝胶，将干凝胶煅烧即成为均匀超 细粉体。该方法的操作过程大致如下：先将金 属醇盐或无机盐类协调水解得到均相溶胶后， 加入溶剂、催化剂和螯合剂等形成无流动水凝 胶，再在一定的条件下转化为均一凝胶，然后 除去有机物、水和酸根，最后进行干燥处理得 到超细化粉体。
薄膜沉积之前的离子轰击对基片的表面作用如下：
1. 溅射Leabharlann 洗作用。有效清除基片表面的气体、各种污染物和氧化物等。
如果入射离子能量高，活性大，还可与基片物质发生反应乃至发生化学 溅射产生缺陷和位错网。 2. 破坏表面晶体结构 3. 气体掺入。低能离子轰击会造成气体掺入表面和淀积膜之中。不溶性气 体的掺入能力决定于迁移率、捕获位置、基片温度及淀积离子的能量大 小等。一般非晶材料的捕集气体能力比晶体材料强。当然轰击作用也会 使捕集的气体释放。某种工艺下，掺入气体量可高达百分之几。 4. 表面成分变化。由于系统内各组分的溅射率不通，会造成表面成分与整 体成分的不同，表面区的扩散对成分有显著影响。高缺陷浓度和高温也 会促进扩散，点缺陷易于聚集在表面，缺陷的移动会使溶质发生偏西并 使较小的离子在表面聚集。 5. 表面形貌变化。轰击后表面形貌将会发生很大的变化，表面粗糙度在大， 并改变溅射率 6. 温度升高。轰击离子的绝大部分能量都转变成热能。
分类： 1. 常压（APMOCVD）：操作方便，价格成本相对较低，
一般常被用来沉积各种薄膜； 2. 低压（LPMOCVD）：主要在考虑亚微米级涂镀层和多层
溶液镀膜法
• 是在溶液中利用化学反应或电化学反应等化学方 法在基板表面沉积薄膜的一种技术，常称为湿法 镀膜。
➢ 化学镀 ➢ 溶胶—凝胶法 ➢ 阳极氧化法 ➢ LB法 ➢ 电镀法 ➢ 化学浴沉积法
化学镀
• 在催化条件下，使溶液中金属离子还原成 原子状态并沉积在基板表面上，从而获得 镀膜的一种方法，也称无电源电镀。
虽然工艺过程较为缓慢，但MOCVD工艺能够满足批量生产 的需要，且适合较大的片基。另外MOCVD还具有制备化学 组分不同的多层膜的能力；MOCVD的薄膜组成元素均以气 体形式进入反应室，通过控制载气流量和切换开关易于控 制薄膜组分，薄膜污染程度较小；以金属有机物为源，低 温沉积可降低薄膜中的空位密度和缺陷；能精确掌握各种 气体的流量，控制外延层的成分、导电类型、载流子浓度、 厚度等，从而获得超晶格薄膜；反应势垒低，制备外延膜 时，对衬底的取向要求不高。此外，与MBE不同， MOCVD可以在如InGaAsP这样的器件中淀积磷。但是 MOCVD也有缺陷，体现在所用原材料成本较高，毒性大， 因此研究毒性较小的有机砷来代替原材料是一项急需解决 的问题
分子式：AsH3物化性质： 砷烷在室温和大气压下是一种无色、剧
毒、可燃气体，有大蒜气味．与空气混合形 成可燃混合气。砷烷微溶于水和有机溶剂， 易与高锰酸钾、溴和次氯酸钠等起反应生成 砷的化合物。砷烷在室温下稳定，在230240℃下开始分解。砷烷是一种溶血性毒物， 可中毒神经。
离子镀
• IP (Ion plating），同时结合蒸发和溅射的特点， 让靶材原子蒸发电离后与气体离子一起受电场的
加速，而在基片上沉积薄膜的技术。
• 电场作用下，被电离的靶材原子与气体离子一起 轰击镀层表面，即沉积与溅射同时进行作用于膜 层，附着性提高。
离子镀示意图
离子镀的特点
➢具有蒸发镀膜和溅射镀膜的特点 ➢膜层的附着力强。 ➢绕射性好，可镀复杂表面。 ➢沉积速率高、成膜速度快、可镀厚膜。 ➢可镀材料广泛，有利于化合物膜层的形成。
• 典型的化学镀镍利用镍盐(NiSO4或NiCl2)和 钴盐(CoSO4)溶液,在强还原剂次磷酸盐(次 磷酸钠、次磷酸钾等)的作用下，使镍和钴 离子还原成镍和钴金属。
溶胶—凝胶法(sol-gel)
• 将易于水解的金属化合物(无机盐或醇盐) 在某种溶剂中与水发生反应，经过水解与 缩聚过程而逐渐凝胶化，再经过干燥、烧 结处理，获得所需薄膜。
原理：原理并不复杂，以化合物半导体GaAs薄膜沉积为 例，通常用金属有机化合物和氢化物三甲基鎵、三甲基 铝、三甲基铟、砷烷、磷烷，其典型的化学反应原理是：
( C H 3 ) 3 G a ( g ) A s H 3 ( g ) G a A s ( s ) 3 C H 4 ( g )6 0 0 ~ 8 0 0 ℃
其化学反应虽不复杂，但反应机理却比较复杂，一般认 为反应物先生成一种不稳定的金属有机前置体
（CH3） 3GaAsH3再生成聚合物，然后逐步放出CH4
注意事项：大多数金属有机化合物易燃，与H2O接触易爆； 部分金属有机化合物和氢化物有剧毒。因此使用这些化合物 和工艺操作上，应严格依据有关的防护、安全规定进行操作。
的结构上采用，特别是多层结构，已成功长出多层和超晶 格结构。制备的新功能材料使材料的性能与器件的性能都 得到了提高； 3. 原子层外延（ALE）：是生长单原子级薄膜与制备新型电 子和光子器件的先进技术； 4. 激光MOCVD：用激光不仅可增强工艺过程，而且可局部 进行。最大优点，使用低温生长从而减少玷污。
溶胶-凝胶法具有许多优点：由于反应在各组分的混合分
子间进行，所以粉体的粒径小且均匀性高；反应过程易于控制， 可获得一些其他方法难以得到的粉体；不涉及高温反应，能避 免引入杂质，产品纯度高。但是溶胶-凝胶法在制备粉体过程中 同样有许多因素影响到粉体的形成和性能。因为醇盐的水解和 缩聚反应是均相溶液转变为溶胶的根本原因，故控制醇盐水解 缩聚条件是制备高质量溶胶的关键。溶胶-凝胶法的另一主要问 题是纳米粒子之间发生自团聚，进而形成较大的粒子。引起团 聚的原因很多，国内外已有学者从热力学的角度探讨了溶胶不 稳定性，认为高分子及表面活性剂是较好的纳米粒子稳定剂。
• 水解反应生成溶胶(水解反应)； • 聚合生成凝胶(缩聚反应)。 • 目前已用于制备TiO2、Al2O3、SiO2、
BaTiO3、PbTiO3、PZT、PLZT和LiNbO3等。
在诸多纳米粉体的制备法中，溶胶-凝胶法因有 独特的优点而被广泛应用。溶胶是固体颗粒分 散于液体中形成的胶体，当移去稳定剂粒子或 悬浮液时，溶胶粒子形成连续的三维网络结构。 凝胶由固体骨架和连续相组成，除去液相后凝 胶收缩为干凝胶，将干凝胶煅烧即成为均匀超 细粉体。该方法的操作过程大致如下：先将金 属醇盐或无机盐类协调水解得到均相溶胶后， 加入溶剂、催化剂和螯合剂等形成无流动水凝 胶，再在一定的条件下转化为均一凝胶，然后 除去有机物、水和酸根，最后进行干燥处理得 到超细化粉体。
薄膜沉积之前的离子轰击对基片的表面作用如下：
1. 溅射Leabharlann 洗作用。有效清除基片表面的气体、各种污染物和氧化物等。
如果入射离子能量高，活性大，还可与基片物质发生反应乃至发生化学 溅射产生缺陷和位错网。 2. 破坏表面晶体结构 3. 气体掺入。低能离子轰击会造成气体掺入表面和淀积膜之中。不溶性气 体的掺入能力决定于迁移率、捕获位置、基片温度及淀积离子的能量大 小等。一般非晶材料的捕集气体能力比晶体材料强。当然轰击作用也会 使捕集的气体释放。某种工艺下，掺入气体量可高达百分之几。 4. 表面成分变化。由于系统内各组分的溅射率不通，会造成表面成分与整 体成分的不同，表面区的扩散对成分有显著影响。高缺陷浓度和高温也 会促进扩散，点缺陷易于聚集在表面，缺陷的移动会使溶质发生偏西并 使较小的离子在表面聚集。 5. 表面形貌变化。轰击后表面形貌将会发生很大的变化，表面粗糙度在大， 并改变溅射率 6. 温度升高。轰击离子的绝大部分能量都转变成热能。