资源描述：
《薄膜及其制备的PVD技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、绪论薄膜是一种二维材料，它在厚度方向上的尺寸很小，往往为纳米至微米量级。从宏观上讲，薄膜是位于两个平面之间的一层物质，其厚度与另外两维的尺寸相比要小得多。从微观角度来讲，薄膜是由原子或原子团凝聚而成的二维材料。按膜厚，对膜的经典分类认为，小于1微米的为薄膜，大于1微米的为厚膜。1.薄膜的定义在多数情况下，严格区分薄膜和厚膜并无实际意义，而针对具体的膜层形成方法、膜层材料、界面结构、结晶状态、晶体学取向、微观组织、各种性能和功能进行研究更有用。绪论2.薄膜材料的分类2.1金属薄膜材料结构性金属薄膜材料功能性金属薄膜材料2.2无
2、机、陶瓷薄膜材料结构性陶瓷薄膜材料功能性陶瓷薄膜材料2.3有机、聚合物薄膜材料2.4半导体薄膜材料表.膜的各种分类方法分类方法膜的名称按膜的材料分类天然膜：生物膜、天然物质改性或再生制成的膜合成膜：无机膜、高分子聚合物膜按膜的结构分类多孔膜：微孔介质、大孔膜非多孔膜：无机膜、高分子聚合物膜液膜：无固相支撑型又称乳化液膜；有固相支撑型又称固定膜、支撑液膜按膜的功能分类分离功能膜：气体分离膜、液体分离膜、离子交换功能膜能量转化功能膜：浓差能量转化膜、光能转化膜、机械能转化膜、电能转化膜、导电膜生物功能膜：探感膜、生物反应器膜、医
3、用膜按膜的用途分类气相系统用膜：伴有表面流动的分子流动、气体扩散、聚合物膜中溶解扩散流动、在溶剂化聚合物膜中扩散流动气-液系统用膜：大孔结构（移去气流中的雾沫夹带或将气体引入液相）、微孔结构（制成超细孔过滤器）、聚合物结构（气体扩散进入液体或从液体中移去某种气体）液-液系统用膜：气体从一种液相进入另一液相、溶质或溶剂从一种液相渗透到另一液相气-固系统用膜：用膜除去气体中的颗粒液-固系统用膜：大孔介质过滤淤浆、生物废料处理、破乳固-固系统用膜：基于颗粒大小的固体筛分按膜的作用机理分类吸附性膜：多孔膜（多孔石英玻璃、活性炭、硅胶
4、等）、反应膜（膜内含有与渗透过来的物质发生反应的物质）扩散性膜：聚合物膜（扩散性的溶解流动）、金属膜（原子状态的扩散）、玻璃膜（分子状态的扩散）离子交换膜；阳离子交换树脂膜、阴阳离子交换树脂膜选择渗透膜：渗透膜、反渗透膜、电渗析膜非选择性膜：加热处理的微孔玻璃、过滤型的微孔膜绪论2.1金属薄膜材料——结构性金属薄膜材料硬质膜：耐磨损，不是以纯金属，而是以碳化物、氮化物、氧化物、硼化物等金属化合物的形式而使用的。如：TiC，Al2O3，B4C等。润滑薄膜：用作固体润滑膜的金属有铅、锡、金、银等。Au-Mo，Ag-Re等合金也用
5、于润滑膜，与Au、Ag膜相比，硬度较高，而且在大气中，在高温下，由于表面形成Mo或Re的氧化物而提高润滑效果。绪论2.1金属薄膜材料——功能性金属薄膜材料光学薄膜材料：吸收，反射，增透膜如：Si,CdTe,GaAs,CuInSe2,MgF。发光膜：ZnS,ZnSe,AlxGa1-xAs,GaN,SiC等；磁性薄膜材料：Co-Cr,Mn-Bi,Ni3Fe等；导电薄膜材料：NiCr,NiSi2,NiSi,CoSi2,TiSi2等；压电薄膜材料：AlN,ZnO,LiNbO3,BaTiO3,PbTiO3等；半导体薄膜材料：GaAs,
6、GaN,InSb,CdTe,CdS,ZnSe等。绪论2.2无机、陶瓷薄膜材料——结构性陶瓷薄膜材料润滑膜：层状石墨，MoS2，WS2，PbO，CaF2，BaF2等；耐磨损膜：TiN，HfN，CrN，Cr7C3，Si3N4，Al2O3等。采用多层膜，如：两层膜TiN/TiC、Al2O3/TiC等，三层膜TiN/Al2O3/TiC已达到实用化。装饰膜：TiN、ZrN、HfN、TaC为金黄色，BeC为红色，NbN为亮褐色，WN为褐色，MnN为黑色等。其中离子镀CrN,Cr2N（土色、白色），反应磁控溅射（Ti,Al)N（褐色）等已
7、达到实用化。绪论低放气膜和透明阻挡膜：TiN膜是一种很理想的低放气膜，其沉积在真空容器的内表面，不仅吸附气体的量很少，而且还能有效的阻止容器内壁溶解的气体渗入真空中。陶瓷薄膜可以阻止空气中氧气和氢气的渗透，故称这种陶瓷薄膜为透明阻挡膜。如用于保证食品与外界隔离的食品包装袋，人们在塑料膜上沉积一层透明的SiOx膜。耐氧化膜和耐腐蚀膜：TiC，SiC等。绪论2.2无机、陶瓷薄膜材料——功能性陶瓷薄膜材料光学薄膜材料：防反射膜如MgF2或采用MgF2和金属氧化物。选择透射膜和选择吸收膜，为了减轻夏季冷房的负荷，使可见光一定程度的透
8、过，而热线部分被反射或吸收，如TiO2，SnO2，CrN等；另一方面，为了减轻冬季暖房的负荷，要使热线部分透过，以便保温，如Zn0/Ag/Zn0，ZnS/Ag/ZnS等。电子薄膜材料：导电膜In2O3、SnO2，电介质膜SiO2,CaF,BaF2,Si3N4等。光电子薄膜材料：是“与光具有
