betvlctor伟德中文网站(官方)网站/网页版登录入口

引言：物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)技术表示在真空条件下，采用物理方法，将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积的主要方法有，真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜，及分子束外延等。发展到目前，物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。

本文为大家介绍三种常见的沉积薄膜的方法，包括：真空蒸镀（vacuum evaporation），磁控溅射（magnetron sputtering），电弧离子镀（arc ion plating/deposition），三种方法均属于物理气相沉积（PVD）。

1、真空蒸镀

原理：真空蒸镀的原理极为简单，可以简单解释为，在真空室内通过加热使材料靶材蒸发，形成蒸汽流，同时保证待镀件较低的温度，使得靶材在待镀件表面凝固。

优缺点：优点是真空蒸镀无论是从原理上还是从方法上都比较简单。而其主要缺点是，靶材对于镀件几乎没有冲击，薄膜与基片（待镀件）的集合不是十分紧密，此外其镀膜速度较低，绕射性差（对基片的背面以及侧面的沉积能力），此方法只适合制备低熔点材料薄膜。

2、磁控溅射

原理：磁控溅射是在真空室内加入正交（有例外）的电磁场，空间中的电子在电磁场的作用下不断做螺旋线运动，电子运动撞击空间中稀有气体粒子（一般氮气、氩气），使其离化，离化了的粒子又会产生运动着的电子，继续撞击其他稀有气体粒子，于是电子越来越多，形成电子云环绕在阳离子周围，构成等离子体，阳离子在电场力的作用下作用下轰击靶材（靶材接负压），溅射出靶材离子，在基片上沉积。

优缺点：先说优点，与磁控溅射蒸镀相比磁控溅射的沉积速率有所上升，沉积薄膜的致密度有所加强，既可以沉积导体，半导体，亦可以绝缘体。缺点是，离化率较低，基片轰击不够强。

3、电弧离子镀

原理：实现电弧离子镀的第一步是引弧，其原理与电焊时的引弧类似。引起的弧斑在靶材上运动（可以通过磁场进行控制），利用电弧的高温和高压使靶材产生离化的气体，并在电场力的作用下轰击基片。

优缺点：优点是离化率高，沉积速率大，轰击剧烈，膜层致密与基片结合好。缺点是由于电弧处的高温以及离化粒子的撞击，电弧离子镀极易产生一些大颗粒，这严重影响镀膜质量。