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電阻蒸發(fā)真空鍍膜設備鍍膜技術,是日常最為普遍,也最為簡單的鍍膜技術,如鍍AL,氟化鎂,硫化鋅等材料,膜層要求不高,都采用電阻蒸發(fā)真空鍍膜設備鍍制,因其設備價格便宜,產能高,效率快,工藝簡單,因此類型設備應用非常普遍,也廣受歡迎,
電阻蒸發(fā)真空鍍膜設備主要由真空室和抽真空系統(tǒng)組成,真空室內有蒸發(fā)源(即蒸發(fā)加熱器)、基片及基片架、基片加熱器、排氣系統(tǒng)等。將鍍膜材料置于真空室內的蒸發(fā)源中,在高真空條件下,通過蒸發(fā)源加熱使其蒸發(fā),當蒸氣分子的平均自由程大于真空室的線性尺寸以后,膜材蒸氣的原子和分子從蒸發(fā)源表面逸出后,很少受到其他分子或原子的碰撞與阻礙,可直接到達被鍍的基片表面上,由于基片溫度較低,膜材蒸氣粒子凝結其上而成膜。
為了提高蒸發(fā)分子與基片的附著力,可以對基片進行適當的加熱或離子清洗使其活化。真空蒸發(fā)鍍膜從物料蒸發(fā)、運輸到沉積成膜,經歷的物理過程如下:
(1)利用各種方式將其他形式的能量轉換成熱能,加熱膜材使之蒸發(fā)或升華,成為具有一定能量(0.1~0.3eV)的氣態(tài)粒子(原子、分子或原子團):
(2)氣態(tài)粒子離開膜材表面,以相當的運動速度基本上無碰撞的直線輸運到基片表面;
(3)到達基片表面的氣態(tài)粒子凝聚形核后生長成固相薄膜;
(4)組成薄膜的原子重組排列或產生化學鍵合。
電阻加熱蒸發(fā)電阻加熱蒸發(fā)方式是最簡單也最常用加熱方法,一般適用于熔點低于1500℃的鍍膜材料,通常將線狀或片狀的高熔點金屬(W、Mo、Ti、Ta、氨化硼等)做成適當形狀的蒸發(fā)源,裝上蒸鍍材料,通過電流的焦耳熱使鍍料熔化、蒸發(fā)或者升華,蒸發(fā)源的形狀主要有多股線螺旋形、U形、正弦波形、薄板形、舟形、圓錐筐形等。同時,該方法要求蒸發(fā)源材料具有熔點高:飽和蒸氣壓低:化學性能穩(wěn)定,在高溫下不應與鍍膜材料發(fā)生化學反應:具有良好的耐熱性,功率密度變化小等特點,采用大電流通過蒸發(fā)源使之發(fā)熱,對膜材直接加熱蒸發(fā),或把膜材放入石墨及某些耐高溫的金屬氧化物(如A202,BO)等材料制成的坩堝中進行間接加熱蒸發(fā)。
電阻蒸發(fā)真空鍍膜設備鍍制膜層具有局限性,難熔金屬具有低的蒸氣壓,難以制成薄膜:有此元素容易和加熱絲形成合金:不易得到成分均勻的合金膜。由于電阻加熱蒸發(fā)方式結構簡單、價格低廉、易于操作,因而是一種應用很普遍的蒸發(fā)方式。
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