激光制备薄膜技术.ppt
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1、激光制备薄膜技术激光制备薄膜技术薄膜性能控制薄膜性能控制【先导篇先导篇】*什么是激光制备薄膜技术什么是激光制备薄膜技术激光器所产生的高功率脉冲激光束聚焦激光器所产生的高功率脉冲激光束聚焦作用于靶材料表面作用于靶材料表面,使靶材料表面产生使靶材料表面产生高温及熔蚀高温及熔蚀,并进一步产生高温高压等并进一步产生高温高压等离子体离子体,这种等离子体定向局域膨胀发这种等离子体定向局域膨胀发射并在衬底上沉积而形成薄膜。射并在衬底上沉积而形成薄膜。*为什么要采用激光技术为什么要采用激光技术 1 1.易获得期望化学计量比的多组分薄膜,易获得期望化学计量比的多组分薄膜,即即具有良好具有良好的保成分性;的保成分
2、性;2.2.沉积速率高,试验周期短,衬底温度要沉积速率高,试验周期短,衬底温度要求低,制备的薄膜均匀;求低,制备的薄膜均匀;3.3.对对靶材的种类没有限制;靶材的种类没有限制;4.4.便于便于清洁处理,可以制备多种薄膜清洁处理,可以制备多种薄膜材料;材料;5.5.极极大的大的兼容性,多层膜。兼容性,多层膜。*如何制备的呢四个典型的特征阶段来加以描述。第一个阶段为激光能量输人,靶面温度急剧升高;第二个阶段为表面熔化,靶材气化;第三个阶段为多光子电离,等离子体产生;第四个阶段为等离子体的发射、碰撞及其扩展。扩展等离体到达样品表面,即完成镀膜过程。技术难点技术难点附着力附着力影响附着力的工艺因素 工
3、艺因素很多,其中主要有:基片材料性质、基片表面状态、基片温度、沉积方式、沉积速率等关键点:在薄膜对基片的附着中,普遍存在着范德华力,但这种力较弱。要形成牢固的附着,需要在薄膜和基片间形成化学键。*基片的表面状态基片的表面状态对附着力的影响也很大。如果基片不经过清洁处理,将在其表面上有一个污染层。它可能是吸附的气体层,也可能是油脂分子层。由于吸附层已经使基片表面的化学键达到饱和,故沉积上薄膜以后,膜的附着力很差。因此在制膜工艺中,为了提高附着性能,必须先对基片进行清洁和活化处理。一般采用超声波清洗,气刃吹干或烘干机烘干。*基片材质在玻璃基片上沉积的金膜附着力就很差。但是在铂、镍、钛等金属基片上沉
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