真空热蒸镀实验报告

1、 iiii22S3Q35O86d322S3Q35O86d3s*a原始数据：时间t压强P1/Pa*10-2压强P2/Pa*10-20.02.02.12.02.82.54.03.22.97.03.63.48.04.13.810.04.54.312.04.94.714.05.35.216.05.85.618.06.36.120.06.96.622.07.57.024.08.07.526.08.68.028.09.08.530.09.59.032.09.99.534.010.010.0测量系统漏气率:0510152DP2拟合：P2=0.234t+1.9367P2拟合：P2=0.234t+1.9367R

2、2=0.999P1=0.2423t+2.084R2=0.9963由漏气率曲线可知真空度与时间线性相关。（七）思考题薄膜生长温度对薄膜的结构有什么重要影响？答：生长温度对薄膜结构有很大影响，基片温度的选择要根据具体情况而定生长温度愈高，吸附在其表面的残余气体分子将愈少，进而增加基片与沉积分子之间的结合力,使膜层附着力、机械强度增加，结构更紧密。生长温度高，使吸附原子的动能增大，跨越表面势垒的概率增多，容易结晶化，并使薄膜缺陷减少，同时薄膜内应力也会减少；基片温度低，则易形成无定形结构膜。提高生长温度可促进凝结分子与剩余气体的化学反应，改变膜层的结晶形式和结晶常数，从而改变膜层光学性质。蒸镀金属一

3、般采用冷基片，这可减少大颗粒结晶引起的光反射和氧化反应引起的光吸收，提高膜层的反射率。蒸镀比较厚的膜层，通常要求基片温度要高一些，可以减少薄膜内应力。热蒸镀对真空度有何要求？答:真空度要低于10-3Pa.因为，获得高质量的薄膜，要求从蒸发源出来的蒸发原子或分子到达基片的距离要小于真空室残余气体分子的平均自由程。降低蒸发原子或分子向基片运动过程中受到残余气体碰撞的概率,减小蒸发原子或分子与残余气体分子之间的反应，尤其是氧等气体分子容易被基体吸附后改变薄膜的结构和成分，进而得到组分确定、纯净且牢固的薄膜。选择蒸发源材料要依据哪些原则？蒸发源材料具有良好的热稳定性，化学性质不活泼,达到蒸发温度时加热

4、器本身的蒸发气压要足够低。蒸发源材料的熔点必须高于待蒸发材料的蒸发温度,加热器要有足够大的热容量。（八）课堂思考题1、炼钢场，地下有铁水，那么天花板会不会镀上一成铁？答：铁原子上升过程中与空气分子碰撞时满足动能定理和能量守恒，能量减少，并且其运动方向发生改变，方向无规则，碰撞越多，能量越少，方向越无规则。简单来说，铁分子平均自由程小与地板与天花板的距离（书上147，公式23-2）2、真空油的作用：怎样避免真空油的倒吸气化,进入真空环境，反油现象或回油现象（实验结束时、意外停电等情况）（密封不可能完全无缝，由于内外压强差，大气压足以把油滴分子压进机械泵的腔体，继而扩散）？答：泵充气阀：三通接口，

5、有一个接口连通大气，其重要组件，一个由继电器控制的活塞。当通电时，继电器工作，大气的接口被活塞封住，停电时，继电器放开活塞，大气接入，抵消压强差。如图:3、扩散泵上方，扩散泵下方哪里压强高。答:（上方高）上方压强高，向低压强的方向扩散。飘下来的气体分子被向下喷射的硅油气流一级一级地向下推送，最后被机械泵抽走。只要上方的气体分子浓度高与下方气体分子浓度，气体抽气过程始终在进行。理论上如果密封性好可以达到106数量级4、扩散泵使用的条件：压强要小与10的负三次方毫米汞柱（没有严格的定义）,原因？答：如果外面的压强低于10负三次方毫米汞柱，里面的蒸汽流容易在内外形成压强差，那么喷口蒸汽流的速度比较大

6、，压缩的效果比较明显。硅油是液体，加热的压强越低，硅油的沸点越低，这种沸腾也是最激烈的沸腾，就可以保证里面蒸汽压是饱和蒸汽压，内外压强最大，压缩效果最好。硅油是有机物，暴露在空气中加热，容易氧化；油一直生成的蒸汽使油与空气隔绝发生裂解形成碳，堵住管口。5、复合真空计（测量真空度），实验时自动切换。（要求：原理、使用条件）答：热电偶真空计（原理、两根灯丝的形状、校准曲线、非线性电子元件），热电偶硅管，硅管里面的两根灯丝，上面的叫发热灯丝，用于发热；下面的叫热偶灯丝，由于测量发热灯丝的热电动势，如果在发热灯丝周围存在气体分子的话，有一定概率打到发热灯丝上，带走一部分热量，热电偶就会测量到带走的热量

7、。气体分子越多，则概率越大，探测到的热变化越大。（课本图P12623-6）,对照校准曲线就可以测量真空度。测量上限为什么是0.1Pa?因为0.1Pa时气体分子非常稀薄，分子打到灯丝的概率为0，热电势不变。电离真空计（公式、线性电子元价，注意使用范围，如果用于低真空可能不满足I=k*Ie*P,可能变为高次方，产生高电流I，烧坏灯丝和阳极），电离硅管，硅管三级有发射极（耳钉）、收集极（戒指）、加速栅极（项梁，管中间的丝状物）。发射极发射的电子在电场中运动，一旦被收集极接收，好比发射极与收集极通路，形成的电流叫离子流。电子从发射极出发经加速栅极，加速为高能离子，如果偶遇气体分子发生轰击，就使得被碰撞的气体分子电离带电，而带电的气体分子就在加速栅极中又被加速为高能粒子，一个变两个，两个变四个，以雪崩形式增长。而能产生多少带电粒子取决与气体压强，压强越大，产生的带电粒子越多，离子流越大。6、烘烤的目的，不用烘烤可不可以除掉?答：除去因清洗而残留在真空室内的酒精等清洗洗液。除去吸附在真空室玻璃罩上的气体分子或水分子等。7、为什么硅会用五颜六色，而铝没有?答：五颜六色是因为发生干涉，铝膜表面发生镜面反射，没有光程差。估测以这个（有两个绿色的，铜为基片的）为例两个膜中心的厚度（中心绿色）。答：2d=n,绿光波长为0.5770.492微米，中心为一级干