《真空蒸镀技术介绍》ppt课件

1、北京科技大学资料科学学院 唐伟忠: 6233 4144 : 课件下载 wztang_teachingsina下 载 密 码： 123456VTHTdpdeIRTHplneeT15993lgpe(Pa)= +14.533-0.999lgT-3.5210-6T 由克劳修斯-克莱普朗(Clausius-Clapeyron)方程有如，液态Al的平衡蒸气压就满足关系式MRT2)pp(NheART2M)pp(he:多利用石墨电极的放电过程来使碳元素发生热蒸发ABAAABBBBAx px pMM( )( )00MBE growth for the process A+

2、B2=AB2ddeA t点蒸发源的表示图ddsseMAMrcos42面蒸发源的表示图ddsseMAMrcos cos2实践面源情况下薄膜堆积速率随角度 的变化 呈cosn函数型，n1，阐明蒸发源发出的物质具有明显的方向性蒸发源的几种不同方式 提高蒸发堆积薄膜的厚度均匀性可采取的衬底放置方法 提高蒸发堆积薄膜的厚度均匀性可采取的衬底放置方法 同时变动r、 和提高蒸发堆积薄膜的厚度均匀性的其他措施薄膜堆积的阴影效应(a)以及利用掩膜进展薄膜的选择性堆积(b)薄膜纯度的影响要素真空度对蒸发法制备的薄膜纯度的影响真空中的氧分压Pa 薄膜的堆积速率 nm/s 0.1 11010010-710-510-3

3、10-110-310-110100010-410-2110010-510-310-11010-610-410-21电阻式热蒸发安装 电子束蒸发安装的表示图 特点： 蒸发温度高 污染小，适用于高纯、难熔物质的蒸发 热效率较低 导致产生一定的辐射电弧蒸发安装的表示图 特点： 设备简单 加热温度高，适用于难熔金属、石墨的蒸发 可防止电阻、坩埚资料的污染 可控制性较差 在放电过程中易产生电极颗粒的飞溅，影响薄膜 的均匀性激光蒸发安装的表示图 特点：污染小加热温度高过程容易控制特别适于蒸发复杂成分的合金或化合物光子瞬间内将能量传送给被蒸发物质，粒子能量高于普通蒸发方法需求特殊的窗口资料易产生物质颗粒的飞

4、溅设备较为复杂，难于大规模运用空心阴极蒸发安装的表示图 特点:大电流、高速率被蒸发出来的物质原子被大量离化要维持110-2Pa的气体压力易产生阴极损耗和蒸发物质的飞溅蒸发法的优点方法和设备可以相对简单较高的堆积速度数十m/小时相对较高的真空度和薄膜纯度蒸发法的缺陷蒸发粒子的能量相对较低蒸发薄膜堆积法的优点与缺陷蒸发粒子的能量与物质键合能的比较 能量项能量数值eV蒸发粒子动能 300K时 2200K时物质的键合能 Si-Si固体键合能 N-N气体分子键合能0.0380.283.299.83两者相比，可看到蒸发法时，堆积粒子的能量偏低例一： 分子束外延方法制备-FeSi2/Si薄膜二极管1.5m发

5、光器件器件的层状构造 (a) 器件A，(b) 器件BY. Ugajin, T. Sunohara, T. Suemasu, Investigation of currentinjection in FeSi2/Si double-heterostructures light-emitting diodes by molecular beamepitaxy, Thin Solid Films (2007)p|n结结分子束外延-FeSi2/Si薄膜二极管发光器件的制备u 运用离子泵支持的MBE系统，在n-Si (111)衬底上制备 p-Si/p-FeSi2/p-Si/n-Si构造的层状构造u 运用

6、电子束加热的Si、Fe 蒸发源u Si(111)衬底高真空清洁处置：850C30分钟u 450C生长200-nm p-Si，热处置 1000C10分钟u 样品A不进展此项处置 u 750C生长90-nm 110/101 取向的 p-FeSi2 u 500C生长500-nm p-Siu 700C生长200-nm B搀和的 p+-Siu N2中800C 14 小时器件热处置-FeSi2/Si薄膜器件的X-射线衍射曲线Highly 110/101-oriented -FeSi2 was formed in both samples. 77K 温度下-FeSi2/Si薄膜器件的光发射谱EL of -F

7、eSi2 is dominant in sample A, and Si-related EL is intense in sample B. FeSi2 不同温度下-FeSi2/Si薄膜器件的I-V 曲线High-quality Si p-n junction in sample B improves the electron injection into -FeSi2 (higher turn-on voltage), and thus significant EL enhancement will be obtained.u 掌握物理气相堆积、化学气相堆积技术各自的特点。u 列举真空蒸发法安装的组成。u 熟习元素、化合物、合金等不同物质