薄膜的沉积技术

Question

如题所述

Answer 1

将金属薄层沉积到衬底或之前获得的薄层的技术称为表面沉积。这里的“薄”是一个相对的概念，但大多数的沉积技术都可以将薄层厚度控制在几个到几十纳米尺度的范围内，分子束外延技术可以得到单一原子层的结构。
沉积技术在光学仪器（消反射膜，减反射膜，自清洁表面等）、电子技术（薄膜电阻，半导体，集成电路）、包装和现代艺术都有应用。在对薄膜厚度要求不高时，类似于沉积的技术常常被使用。例如：用电解法提纯铜，硅沉积，铀的提纯中都用到了类似于化学气象沉积的过程。
沉积技术根据其使用的主要原理可分为两大类：物理沉积和化学沉积。

Answer 2

1. 物理气相沉积（PVD，Physical Vapor Deposition）：PVD是一种将材料以固态形式加热并蒸发成气态，然后沉积在基底表面形成薄膜的技术。常见的PVD方法包括磁控溅射、电子束蒸发和弧光沉积等。
2. 化学气相沉积（CVD，Chemical Vapor Deposition）：CVD是通过在化学反应气氛中将气态前体物质在基底表面发生化学反应并沉积形成薄膜的技术。CVD方法包括热CVD、低压CVD和气相外延等。
3. 溶液法沉积：溶液法沉积是利用溶液中的前体物质，通过溶剂蒸发或化学反应，在基底表面形成薄膜的技术。常见的溶液法包括溶胶-凝胶法、浸渍法和电沉积等。
4. 物理激发沉积：物理激发沉积是利用物理激发的方式，如离子束沉积（IBD，Ion Beam Deposition）、分子束外延（MBE，Molecular Beam Epitaxy）等，将材料以原子或分子束的形式沉积在基底表面。
这些沉积技术可以用于制备各种类型的薄膜，如金属薄膜、氧化物薄膜、氮化物薄膜、碳化物薄膜等。每种技术具有不同的工艺参数、沉积速率、薄膜质量和适用范围，根据具体的应用需求选择适合的沉积技术。

Answer 3

薄膜沉积（镀膜）是在基底材料上形成和沉积薄膜涂层的过程，在基片上沉积各种材料的薄膜是微纳加工的重要手段之一，薄膜具有许多不同的特性，可用来改变或改善基材性能的某些要素。例如，透明，耐用且耐刮擦；增加或减少电导率或信号传输等。薄膜沉积厚度范围从纳米级到微米级。

薄膜沉积是许多光电、固态和医疗设备及产品生产中的重要制造步骤，包括消费电子产品、半导体激光器、光纤激光器、LED 显示器、滤光片、化合物半导体、精密光学、显微镜和微量分析样品载玻片和医疗植入物。

微纳加工中最常用的薄膜沉积工艺是物理气相沉积（PVD）与化学气相沉积（CVD）。