薄膜物理与关键技术基本概念常识大全.doc
《薄膜物理与关键技术基本概念常识大全.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《薄膜物理与关键技术基本概念常识大全.doc(21页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 薄膜物理基本知识大全第一章: 最可几速度:平均速度:均方根速度:平均自由程:每个分子在持续两次碰撞之间路程称为自由程;其记录平均值成为平均自由程。惯用压强单位换算 1Torr=133.322 Pa 1 Pa=7.510-3 Torr 1 mba=100Pa 1atm=1.013*100000Pa真空区域划分、真空计、各种真空泵粗真空 1105 to 1102 Pa 低真空 1102 to 110-1 Pa 高真空 110-1 to 110-6 Pa 超高真空 110-6 Pa旋转式机械真空泵 油扩散泵 复合分子泵 属于气体传播泵,即通过气体吸入并排出真空泵从而达到排气目 分子筛吸附泵 钛升华
2、泵 溅射离子泵 低温泵属于气体捕获泵,即通过各种吸气材料特有吸气作用将被抽气体吸除,以达到所需真空。不需要油作为介质,又称为无油泵绝对真空计: U型压力计、压缩式真空计相对真空计: 放电真空计、热传导真空计、电离真空计机械泵、扩散泵、分子泵工作原理,真空计工作原理第二章:1. 什么是饱和蒸气压、蒸发温度? 在一定温度下,真空室内蒸发物质蒸气与固体或液体平衡过程中所体现出来压力 规定物质在饱和蒸气压为10-2Torr时温度2. 克-克方程及其意义? 3. 蒸发速率、温度变化对其影响?依照气体分子运动论,在气体压力为P时,单位时间内碰撞单位面积器壁上分子数量,即碰撞分子流量(通量或蒸发速率)J:蒸
3、发源温度微小变化就可以引起蒸发速率很大变化4. 平均自由程与碰撞几率概念。 蒸发分子在两次碰撞之间所飞行平均距离 热平衡条件下,单位时间通过单位面积气体分子数为5. 点蒸发源和小平面蒸发源特性?可以从各个方向蒸发等量材料微小球状蒸发源称为点蒸发源(点源)。这种蒸发源发射特性具备方向性,使得在 alpha 角方向蒸发材料质量和 cos(alpha) 成正比。6. 拉乌尔定律?如何控制合金薄膜组分? 在定温下,在稀溶液中,溶剂蒸气压等于纯溶剂蒸气压 乘以溶液中溶剂物质量分数 在真空蒸发法制作合金薄膜时,为保证薄膜构成,经常采用瞬时蒸发法、双蒸发源法等。7. MBE特点?(分子束外延) 外延:在一定
4、单晶材料衬底上,沿衬底某个指数晶面向外延伸生长一层单晶薄膜。1) MBE可以严格控制薄膜生长过程和生长速率。MBE虽然也是以气体分子论为基本蒸发过程,但它并不以蒸发温度为控制参数,而是以四极质谱、原子吸取光谱等近代分析仪器,精密控制分子束种类和强度。2) MBE是一种超高真空物理淀积过程,即不需要中间化学反映,又不受质量输运影响,运用快门可对生长和中断进行瞬时控制。薄膜构成和掺杂浓度可以随源变化作迅速调节。3) MBE衬底温度低,减少了界面上热膨胀引入晶格失配效应和衬底杂质对外延层自掺杂扩散影响。4) MBE是一种动力学过程,即将入射中性粒子(原子或分子)一种一种地堆积在衬底上进行生长,而不是
5、一种热力学过程,因此它可以生长普通热平衡生长难以生长薄膜。5) MBE生长速率低,相称于每秒生长一种单原子层,有助于精准控制薄膜厚度、构造和成分,形成陡峭异质结构造。特别适合生长超晶格材料。6) MBE在超高真空下进行,可以运用各种表面分析仪器实时进行成分、构造及生长过程分析,进行科学研究。8. 膜厚定义?监控办法? 厚度:是指两个完全平整平行平面之间距离。抱负薄膜厚度:基片表面到薄膜表面之间距离。 监控方式见书上详解P50第二章:1. 溅射镀膜与真空镀膜相比,有何特点?1) 任何物质都可以溅射,特别是高熔点金属、低蒸气压元素和化合物;2) 溅射薄膜与衬底附着性好;3) 溅射镀膜密度高、针孔少
6、,膜层纯度高;4) 膜层厚度可控性和重复性好。5) 溅射设备复杂,需要高压装置;6) 成膜速率较低(0.01-0.5mm)。2. 正常辉光放电和异常辉光放电特性? 在正常辉光放电区,阴极有效放电面积随电流增长而增大,从而使有效区内电流密度保持恒定。 当整个阴极均成为有效放电区域后,只有增长阴极电流密度,才干增大电流,形成均匀而稳定“异常辉光放电”,并均匀覆盖基片,这个放电区就是溅射区域。3. 射频辉光放电特点?i. 在辉光放电空间产生电子可以获得足够能量,足以产生碰撞电离;ii. 由于减少了放电对二次电子依赖,减少了击穿电压;iii. 射频电压可以通过各种阻抗偶合,因此电极可以是非金属材料。
7、4. 溅射概念及溅射参数。 溅射是指荷能粒子轰击固体表面(靶),使固体原子或者分子从表面射浮现象。1) 溅射阈值2) 溅射率及其影响因素3) 溅射粒子速度和能量分布4) 溅射原子角度分布5) 溅射率计算5. 溅射机理 溅射现象是被电离气体离子在电场中加速并轰击靶面,而将能量传递给碰撞处原子,导致很小局部区域产生高温,使靶材融化,发生热蒸发。 溅射完全是一种动量转移过程 该理论以为,低能离子碰撞靶时,不能直接从表面溅射出原子,而是把动量传递给被碰撞原子,引起原子级联碰撞。这种碰撞沿晶体点阵各个方向进行。 碰撞因在最紧密排列方向上最有效,成果晶体表面原子从近邻原子得到越来越多能量。 当原子能量不不
8、大于结合能时,就从表面溅射出来 6. 二极直流溅射、偏压溅射、三极或四极溅射、射频溅射、磁控溅射、离子束溅射系统构造和原理二极直流溅射:是依赖离子轰击阴极所发射次级电子来维持辉光放电 靶与基板距离以不不大于阴极暗区3-4倍为宜。 直流二极溅射 射频二极溅射偏压溅射:构造、基片施加负偏压。三极或四极溅射:热阴极发射电子与阳极产生等离子体 靶相对于该等离子体为负电位、为使放电稳定,增长第四个电极稳定化电极射频溅射:等离子体中电子容易在射频场中吸取能量并在电场内振荡,与工作气体碰撞几率增大,从而使击穿电压和放电电压明显减少。磁控溅射:使用了磁控靶在阴极靶表面上形成一种正交电磁场。溅射产生二次电子在阴
9、极位降区内被加速成为高能电子,但是它并不直接飞向阳极,而在电场和磁场作用下作摆线运动。高能电子束缚在阴极表面与工作气体分子发生碰撞,传递能量,并成为低能电子。离子束溅射系统:离子束由惰性气体或反映气体离子构成,离子能量高,它们打到由薄膜材料构成靶上,引起靶原子溅射,并在衬底上形成薄膜。第四章:1. 离子镀膜系统工作必要条件?1) 导致一种气体放电空间;2) 将镀料原子(金属原子或非金属原子)引进放电空间,使其某些离化。2. 离子镀膜原理及薄膜形成条件? 淀积过程为淀积原子在基片表面淀积速率;为薄膜质量密度;M为淀积物质摩尔质量;NA阿佛加德罗常数。溅射过程:j是入射离子形成电流密度3. 离子镀
10、膜技术分类? 按薄膜材料气化方式分类: 电阻加热、电子束加热、高频感应加热、阴极弧光放电加热等。按原子或分子电离和激活方式分类:辉光放电型、电子束型、热电子型、电弧放电型、以及各种离子源。4. 直流二极离子镀、三极和多阴极离子镀、活性反映离子镀、射频离子镀原理和特点? 直流二极离子镀:运用二极间辉光放电产生离子、并由基板所加负电压对其加速 轰击离子能量大,引起基片温度升高,薄膜表面粗糙,质量差;工艺参数难于控制。附着力方面优于其他离子镀办法。 三极和多阴极离子镀:1) 可实现低气压下离子镀膜。真空度比二级型离子镀真空度大概高一种数量级。因此,镀膜质量好,光泽致密 2) 通过变化辅助阴极(多阴极
11、)灯丝电流来控制放电状态。3) 避免了直流二极型离子镀溅射严重、成膜粗糙、温升高而难以控制弱点。活性反映离子镀:在离子镀膜基本上,若导入与金属蒸气起反映气体,如O2、N2、C2H2、CH4等代替Ar或掺入Ar之中,并用各种不同放电方式使金属蒸气和反映气体分子、原子激活、离化、使其活化,增进其间化学反映,在基片表面就可以获得化合物薄膜,这种办法称为活性反映离子镀法。特点:1) 电离增长了反映物活性,在温度较低状况下就能获得附着性能良好碳化物、氮化物薄膜。2) 可以在任何材料上制备薄膜,并可获得各种化合物薄膜。3) 淀积速率高。 4) 调节或变化蒸发速率及反映气体压力可以十分以便地制取不同配比、不
12、同构造、不同性质同类化合物。5) 由于采用了大功率、高功率密度电子束蒸发源,几乎可以蒸镀所有金属和化合物。6) 清洁,无公害。射频离子镀:(1)以蒸发源为中心蒸发区;(2)以线圈为中心离化区;(3)以基板为中心,使生成离子加速,并沉积在基板特点:a) 蒸发、离化、加速三种过程可分别独立控制,离化率靠射频勉励,而不是靠加速直流电场,基板周边不产生阴极暗区。b) 在10-1-l0-3 Pa较低工作压力下也能稳定放电,并且离化率较高,薄膜质量好。c) 容易进行反映离子镀。d) 和其他离子镀办法相比,基板温升低并且较容易控制。第五章:1. CVD热力学分析重要目? 预测某些特定条件下某些CVD反映可行
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 薄膜 物理 关键技术 基本概念 常识 大全
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。