真空镀膜

第1章真空镀膜概论1.1概述1.2影响固体表面结构、形貌及其性能的因素1.2.1原子和分子构成固体物质1.2.2多晶体物质结构1.2.3材料受到的各种应力负荷1.2.4材料加工所带来的缺陷1.2.5基片表面涂敷硬质薄膜的必要性1.3真空镀膜及其工艺特点和应赋予涂层的功能1.4薄膜的特征1.4.1薄膜的结构特征1.4.2金属薄膜的电导特征1.4.3金属薄膜电阻温度系数特征1.4.4薄膜的密度特征1.4.5薄膜的时效变化特征1.5薄膜的应用1.5.1电子工业用薄膜1.5.2光学工业中应用的各种光学薄膜1.5.3机械、化工、石油等工业中应用的硬质膜、耐蚀膜和润滑膜1.5.4有机分子薄膜1.5.5民用及食品工业中的装饰膜和包装膜1.6真空镀膜的发展历程及*新进展参考文献第2章真空镀膜技术基础2.1真空镀膜物理基础2.1.1真空及真空状态的表征和测量2.1.2气体的基本性质2.1.3气体的流动与流导2.1.4气体分子与固体表面的相互作用2.2真空镀膜低温等离子体基础2.2.1等离子体及其分类与获得2.2.2低气压下气体的放电2.2.3低气压下气体放电的类型2.2.4低气压下冷阴极气体辉光放电2.2.5低气压非自持热阴极弧光放电2.2.6低气压自持冷阴极弧光放电2.2.7磁控辉光放电2.2.8空心冷阴极辉光放电2.2.9高频放电2.2.10等离子体宏观中性特征及其中性空间强度的判别2.3薄膜的生长与膜结构2.3.1膜的生长过程及影响膜生长的因素2.3.2薄膜的结构及其结构缺陷2.4薄膜的性质及其影响因素2.4.1薄膜的力学性质及其影响因素2.4.2薄膜的电学性质2.4.3薄膜的光学性质及其影响膜折射率的因素2.4.4薄膜的磁学性质参考文献第3章蒸发源与溅射靶3.1蒸发源3.1.1蒸发源及其设计与使用中应考虑的问题3.1.2电阻加热式蒸发源3.1.3电子束加热式蒸发源3.1.4空心热阴极等离子体电子束蒸发源3.1.5感应加热式蒸发源3.1.6激光加热式蒸发源3.1.7辐射加热式蒸发源3.1.8蒸发源材料3.1.9蒸发源的发射特性及膜层的厚度分布3.2溅射靶3.2.1溅射靶的结构及其设计要求3.2.2溅射靶材参考文献第4章真空蒸发镀膜4.1真空蒸发镀膜技术4.1.1真空蒸发镀膜原理及蒸镀条件4.1.2薄膜材料4.1.3合金膜的蒸镀4.1.4化合物膜的蒸镀4.1.5影响真空蒸镀性能的因素4.2分子束外延技术4.2.1分子束外延生长的基本原理与过程4.2.2分子束外延生长的条件、制备方法与特点4.2.3分子束外延生长参数选择4.2.4影响分子束外延的因素4.2.5分子束外延装置4.3真空蒸发镀膜设备4.3.1真空蒸发镀膜机的类型及其结构4.3.2真空蒸发镀膜机中的主要构件4.4真空蒸发涂层的制备实例4.4.1真空蒸镀铝涂层4.4.2真空蒸镀Cd(Se,S)涂层4.4.3真空蒸镀ZrO2涂层4.4.4分子束外延生长金单晶涂层参考文献第5章真空溅射镀膜5.1真空溅射镀膜的复兴与发展5.2真空溅射镀膜技术5.2.1真空溅射镀膜的机理分析及其溅射过程5.2.2靶材粒子向基体上的迁移过程5.2.3靶材粒子在基体上的成膜过程5.2.4溅射薄膜的特点及溅射方式5.2.5直流溅射镀膜5.2.6磁控溅射镀膜5.2.7射频溅射镀膜5.2.8反应溅射镀膜5.2.9中频溅射与脉冲溅射镀膜5.2.10对向靶等离子体溅射镀膜5.2.11偏压溅射镀膜5.3真空溅射镀膜设备5.3.1间歇式真空溅射镀膜机5.3.2半连续磁控溅射镀膜机5.3.3大面积连续式磁控溅射镀膜设备参考文献第6章真空离子镀膜6.1真空离子镀膜及其分类6.2离子镀膜原理及其成膜条件6.3离子镀膜过程中等离子体的作用及到达基体入射的粒子能量6.4离子轰击在离子镀过程中产生的物理化学效应6.5离化率与中性粒子和离子的能量及膜层表面上的活化系数6.5.1离化率6.5.2中性粒子所带的能量6.5.3离子能量6.5.4膜层表面的能量活化系数6.6离子镀涂层的特点及其应用范围6.7离子镀膜的参数6.7.1镀膜室的气体压力6.7.2反应气体的分压6.7.3蒸发源功率6.7.4蒸发速率6.7.5蒸发源和基体间的距离6.7.6沉积速率6.7.7基体的负偏压6.7.8基体温度6.8离子镀膜装置及常用的几种镀膜设备6.8.1直流二极、三极及多极型离子装置6.8.2活性反应离子镀装置6.8.3空心阴极放电离子镀膜装置6.8.4射频放电离子镀装置6.8.5磁控溅射离子镀膜装置6.8.6真空阴极电弧离子镀膜装置6.8.7冷电弧阴极离子镀膜装置6.8.8热阴极强流电弧离子镀装置参考文献第7章离子束沉积与离子束辅助沉积7.1离子束沉积技术7.1.1离子束沉积原理及特点7.1.2直接引出式离子束沉积技术7.1.3质量分离式离子束沉积技术7.1.4离化团束沉积技术7.1.5等离子体浸没式沉积技术7.1.6气固两用离子束沉积技术7.2离子束辅助沉积技术7.2.1离子束辅助沉积过程的机理7.2.2离子束辅助沉积的方式及其能量选择范围7.2.3离子束辅助沉积技术的特点7.2.4离子束辅助沉积装置7.2.5微波电子回旋等离子体增强溅射沉积装置7.2.6离子源参考文献第8章化学气相沉积8.1概述8.2CVD技术中的各类成膜方法及特点8.3CVD技术的成膜条件及其反应类型8.3.1CVD反应的条件8.3.2CVD技术的反应类型8.4化学气相沉积用先驱反应物质的选择8.5影响CVD沉积薄膜质量的因素8.5.1沉积温度对膜质量的影响8.5.2反应气体浓度及相互间的比例对膜质量的影响8.5.3基片对膜质量的影响8.6常压化学气相沉积技术与装置8.6.1常压CVD技术的一般原理8.6.2常压的CVD装置8.7低压化学气相沉积(LPCVD)8.7.1LPCVD的原理及特点8.7.2LPCVD装置的组成8.7.3LPCVD制备涂层的实例8.8等离子体增强化学气相沉积(PECVD)8.8.1PECVD的成膜过程及特点8.8.2PECVD装置8.8.3PECVD薄膜的工艺实例8.9金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)8.10光辅助化学气相沉积(PHCVD)参考文献第9章薄膜的测量与监控9.1概述9.2薄膜厚度的测量9.2.1薄膜厚度的光学测量法9.2.2薄膜厚度的电学测量法9.2.3薄膜厚度的机械测量法9.3薄膜应力的测量9.3.1基片变形法9.3.2衍射法9.4薄膜的附着力测量9.4.1胶带剥离法9.4.2拉倒法9.4.3拉张法9.4.4划痕法9.5薄膜的硬度测量9.5.1维氏硬度9.5.2努氏硬度9.6薄膜的光谱特性测量参考文献第10章薄膜性能分析10.1概述10.2电子作用于固体表面上所产生的各种效应10.2.1背散射电子10.2.2二次电子10.2.3吸收电子和透射电子10.2.4俄歇电子10.2.5特征X射线10.2.6阴极荧光10.2.7电子束感生电流10.3离子作用于固体表面所产生的效应10.3.1一次离子的表面散射10.3.2反向散射离子10.3.3正负二次电子10.4光子作用于固体表面所产生的效应10.4.1波长较短的X射线10.4.2波长较长的X射线10.5薄膜形貌观察与结构分析10.5.1光学显微镜10.5.2扫描电子显微镜10.5.3透射电子显微镜10.5.4X射线衍射仪10.5.5低能电子衍射和反射式高能电子衍射10.5.6扫描探针显微镜10.6薄膜组成分析10.6.1俄歇电子能谱仪10.6.2二次离子质谱分析仪10.6.3卢瑟福背散射分析仪10.6.4X射线光电子能谱仪参考文献第11章真空镀膜技术中的清洁处理11.1概述11.2真空镀膜设备的清洁处理11.2.1真空镀膜设备污染物的来源及清洁处理11.2.2真空镀膜设备真空系统的清洗处理11.3真空镀膜设备的环境要求11.4真空镀膜工艺对环境的要求11.4.1真空镀膜工艺对环境的基本要求11.4.2基片表面污染物来源及清洁处理11.5镀件表面处理的基本方法11.6真空镀膜常用材料的清洗方法11.7真空镀膜设备型号编制方法、试验方法11.7.1真空设备型号编制方法（JB/T 7673—1995）11.7.2真空镀膜设备通用技术条件（摘自GB/T 11164—99）参考文献