薄膜复习题纲

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1、第一章1.气体分子的平均fcl由程：一个气体分子在两次碰撞之叫的平均距离。重要性：〒均自山程影响分子到衬底的能量大小，自山程小，能量小，形成疏松溥膜2.真空度：表示气体的势波强度，一个相对外界的概念，态。真空度可分为：足一种不存在任何物质的空间状低真空：中真空:高真空:超高真空lOTalOMo'^PaIO"1〜10'5Pa105Pa工业应川（包装）CVD沉积技术溅射沉积技术（pvd法）原子农而和界面分析3.气体流动状态分类：分子流状态和粘滞流状态分了流状态Kn

2、碰撞过程的气体流动状态。（特点：气体分子的平均B由程人于气体稗器的尺寸或与其相当）粘滞流状态Kn〉10:当气体压力较高吋，气体分子的平均£1由程较短，气体分子间的相互碰撞较为频繁的气体的流动状态。（与分子流状态相比，沾滞流状态的气体流动模式要S杂得多，在低流速的情况下，粘滞流状态的气流处于层流状态，在流苏较高时，气体的流动状态转变为紊流状态）4.真空泵分类：输运式：采川对气体进行压缩的方式将气体分子输送至真空系统之外捕获式：依靠在真空系统内凝集或吸附气体分子的方式将气体分子捕获，排除于真空系统之外。（机械泵，罗茨泵等低级泵获得的真空范围，

3、前者10-lPaA者10-2Pa;涡轮泉，油扩散泵等高级泵获得髙真空）1）.汕扩散泵工作原理：将扩散泵油加热至高温蒸发状态（200oC），让油蒸气呈多级状向下定向高速喷出吋不断捕击使其被iQ向排气门运动，在压缩作用下被排出泵体。M吋泵体冷却的油蒸汽又会凝聚返回泵的底部工作参数：实际抽速：1-104L/s（决定于泵体U径）极限真空：10_5Pa特点与使用：与旋片机械泵串联使川，需要机械泵抽预真空（1Pa）;汕污染；价格便宜。2）涡轮分子泵工作原理：靠机械运动对气体分了•施加作用，并使气体分了向特定方向运动的原理來工作的。涡轮分子泵的转子叶片

4、具奋特定的形状，以20000-30000转/分的高速旋转，将动景传给气体分子，多级叶片（10-40）的连续压缩保证了分子泵的高效快速的工作。工作参数：实际抽速：lOOOL/s（决定干泵体门径和转速）极限真空：10_5Pa5.热偶真空规和电离真空规（1）热偶规工作原理：气体的热导率随气体压力变化，通过热电偶测出热丝的温度，也就相应的测出了环境的气体压强。测fi范围：热偶规O.l-lOOPa；特点与使用：都屈低真空测量。（2）电离真空规工作原理：它凼明极，阳极和离子收集极组成，热阴极发射电子飞向阳极的过程中，使气体分子电离，并被离子收集极收集

5、形成电流，根椐离子电流测出气体压强。测S范围：10-9-1Pa（10-3Pa相当于薄膜位移为一个原了•尺寸大小）特点与使用：属高真空和超高真空测景，通常与热偶规同时使用第二章1.真空蒸发制备薄膜的三个基本过程：（1）.加热蒸发过程：对蒸发源加热，使其温度接近或达到蒸发材料的熔点，蒸发源材料山凝聚相转变成气相（2）.气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输运过程。在这一过程中，原子或分子与真空室内的残余气体分子碰撞（3）.被蒸发的原子或分子在衬底表面的沉积过程。原子或分子到达基片后凝结、成核、生长、成膜2.真空蒸发沉积的物理原理在真空环境卜，给

6、待蒸发物质提供足够的热M以获得蒸发所必须的蒸汽压，在适当的温度下，蒸发粒了在葙八上凝结形成薄膜。真空蒸发就是利用蒸发材料在高温时所具冇的饱和蒸汽压进行薄胶制各。至抽空系统图5.1真空蒸发设备示意图真空蒸发设备主要由三部分组成：0真空系统：为蒸发过程提供真空环境@蒸发系统：放置蒸发源的装置，以及加热和测温装置0葙板及加热系统：该系统是用来放置硅片或K它衬底，对衬底加热及测温裝置4.元素蒸发情况：（1）液相蒸发：对大多数金属，温度达到熔点时，其平衡气压低于10-1Pa，需将物质加热到熔点以上（2）岡相升平：在熔点附近，同体的平衡蒸汽压已相对较

7、高，如Cr，Ti，Mo，Fe，Si等，可以直接利用111固态物质的升华，实现物质的气相沉积5.化合物的蒸发化合物蒸发出來的蒸气可能具宥完全不同于其固态或液态的成分，各元素间将发生化合或分解过程，导致沉积后的薄膜成分可能偏离化合物原来的化学组成。6.合金蒸发特点金属合金的蒸发也会发生成分的偏离，但合金屮原了问的结合力小于化合物屮原子fuj的结合力，实际蒸发过程可视为各元素独立蒸发过程7.真空蒸发设备：电阻式加热蒸发，电子束加热蒸发，激光加热蒸发，电弧加热蒸发，高频感应加热蒸发。（1）电叽式加热蒸发.•利用一些高熔点、低蒸气压的金属制成各种形

8、状的加热器；一方面作为加热，同时支撑被加热的物质。（2）电子朿加热蒸发：产生电子朿的光子在电磁场的作用下发出电子，电子在电场的作用K定向运动，在磁场作川K其方向发牛.弯曲，打到原材料上，使其获