引言及真空技术基础ppt课件.ppt

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1、引言薄膜材料薄膜材料的应用薄膜技术所研究的内容薄膜材料与纳米技术usedapersonalcomputer?usedaCDplayer?usedatouchingscreeninanATM?usedapairofglasses?Haveyourealizedthatwithoutthinfilmtechnology,therewouldbenomoderncivilization?Haveyouever?WorldwidemarketofrawmaterialsforthinfilmtechnologyThemarkethasbeene

2、stimatedat$7.1billionin2004andwasprojectedas$13.5billionby2009.itrisesataverageannualgrowthrateof13.7%.薄膜材料的定义利用特殊的技术手段,人为制得的、其一维尺度显著小于另外两维尺度的、具有特定性能与用途的材料.Athinfilmisalayerofmaterialwithahighsurface-to-volumeratio.Itisaverythincoatingappliedtothingsthatweuseeveryday.Thi

3、nFilmscanbemadeofmanydifferentmaterialsandcanbeappliedtoalmostanysurface.Itisanimportantandexcitingbranchofmaterialscience.薄膜材料的特点一般并不是单独存在的结合了不同材料的不同特性种类繁多需要使用特殊的制备与研究方法为什么要发展薄膜材料三个理由：不同材料特性的优势互补微电子技术、光电子技术的发展功能性结构的微小型化薄膜材料的应用耐磨、防腐与装饰涂层光学涂层光电薄膜微电子技术磁存储技术微机电系统……耐磨、防腐与装饰

4、涂层光学涂层材料光电薄膜材料P-typeSubstrate微电子技术中的薄膜材料:MOSFETN+N+PolysiliconThingateoxideThickoxidesInterconnectmetalHeavilydopedregion磁存储技术中的薄膜材料:磁头与磁记录介质微机电系统中的薄膜材料:微型反射镜组Metals:Al,Cu,Au……Glass:SiOx,SiNx……Ceramics:YBCO,PZT……Semiconductors:Si,GaAs……Polymers:PE,PMMA……Thinfilmsmaterial

5、smayinclude:薄膜材料技术的研究内容薄膜材料的制备技术手段；薄膜材料的结构理论；薄膜材料的表征技术；薄膜材料的体系、性能与应用Oldpreparationproceduresinclude:DippingSprayingPaintingElectro-deposition………早期的薄膜制备方法Dipping小结:现代的薄膜材料科学与技术Thinfilmtechnologyistheartandsciencetodepositthinlayersofmaterialsonasubstrateforvariousappli

6、cations.Withamodernthinfilmtechnology,themateriallayerisformedoneatomormoleculeatatime.Ittakesplaceinvacuum,todepositauniformlayerandtoavoidcontamination.Example:AcoaterfortoolcoatingsAcoaterlineforCDsandDVDsAcoatingsystemforharddisksAclusteredcoatingsystemforICAcoaterfo

7、rflatpaneldisplays第一章薄膜制备的真空技术基础Fundamentalsofvacuumtechnologyinthinfilmstechniques要点气体分子运动论的基本概念真空获得的手段真空度的测量薄膜材料的制备过程是:atombyatom几乎所有的现代薄膜材料都是在真空或是在较低的气体压力下制备的，都涉及到气相的产生、输运以及气相反应的过程。薄膜材料与真空技术气体分子的速度分布:Maxwell-Boltzmann分布气体的压力:理想气体的状态方程气体分子的自由程、碰撞频率:1.1气体分子运动学的基本概念H2和A

8、l原子在不同温度下的速度分布典型值：在T=300K时，空气分子的平均运动速度:va460m/s大气压:atm,kg/cm2,barPa:N/m2Torr:mm·Hg气体压力的单位与换算1atm=1000m