薄膜的制备技术介绍

随着材料科学的进步，如今薄膜沉积技术发展迅速，在我们的日常生活中起着至关重要的作用。薄膜沉积是将薄膜涂在另一种材料的表面上的行为。它用于制造计算机和薄膜晶体管等设备。它还适用于半导体的生产以及作为典型家用镜子的简单日常用品。

在真空室内进行溅射以制造薄膜技术。

薄膜在表面上的沉积用于改变涂层材料表面的物理或化学性质。它们可以改变其光学，电气和热性能;然而，薄膜不会改变材料的体积特性。沉积物的创建过程包含3个基本步骤 - 首先，合成沉积物质，然后将其从物质运输到材料表面。最后，将其沉积在基板上，从而形成薄膜。如果这三个步骤彼此独立，则过程的灵活性就会增加，因为每个步骤都可以单独控制，并在需要时进行更改。薄膜沉积技术有三种类型 - 纯物理，纯化学和混合物理化学方法。

纯物理方法的一个例子是真空蒸发。为了进行真空蒸发，源和基板位于真空真空室中，内部有加热器。源被加热，直到它开始蒸发，原子和分子将开始离开它的表面。当颗粒到达基材表面时，它们会凝结到基板上，因为它的温度要低得多。在那里，他们将废黜，形成一个电影层。层的厚度取决于几个不同的因素，其中之一是来自源头的蒸发速率。

气相化学过程，如热氧化，是纯化学沉积技术的例子。在热氧化中，减法本身提供了产生沉积层的材料。该过程发生在700°C至1200°C的温度范围内。最重要的热氧化方法之一是使用二氧化硅的方法。由于硅自然形成稳定的氧化物，高温只是有助于加速这一过程。它在半导体生产和硅器件制造中非常重要。

混合物理化学方法的例子是辉光放电技术。辉光放电是由流经气体产生的等离子体。在最简单的形式中，它由电池中的阴极和阳极组成，该电池保持在低压（约0.1-10托）。辉光放电过程中最常用的技术称为溅射。当原子由于离子与表面原子碰撞而从电极表面弹出时，就会发生这种情况。有几种不同的溅射工艺 - 二极管溅射，反应溅射，离子束溅射，偏置溅射和磁控溅射。

在使用直流二极管的情况下，将两个电极放置在真空室中。要溅射的材料称为目标。它是系统中的阴极 - 只是一个保持在负电位的板，基板是阳极。阴极被正离子轰击并喷射出冷凝到基板上的原子。在此过程中，沉积物会积聚并在阳极上形成薄膜。在反应溅射中，目标被放置在臭氧和一氧化碳等反应气体中。

还有许多其他不同的方法来创建薄膜沉积;但是，重要的是要始终找到最适合特定需求的产品。在选择特定材料时应考虑的一些因素是其特定应用以及要使用的材料的物理和化学性质。