同时,人们把另一类气相沉积,即通过高温加热金属或金属化合物蒸发成气相,或者通过电子、等离子体、光子等荷能粒子的能量把金属或化合物靶溅射出相应的原子、离子、分子(气态),在固体表面上沉积成固相膜,其中不涉及到物质的化学反应(分解或化合),称为物理气相沉积PVD)。
随着气相沉积技术的发展和应用,上述两类型气相沉积各自都有新的技术内容,两者相互交叉,你中有我,我中有你,致使难
塑料真空镀膜设备
同时,人们把另一类气相沉积,即通过高温加热金属或金属化合物蒸发成气相,或者通过电子、等离子体、光子等荷能粒子的能量把金属或化合物靶溅射出相应的原子、离子、分子(气态),在固体表面上沉积成固相膜,其中不涉及到物质的化学反应(分解或化合),称为物理气相沉积PVD)。
随着气相沉积技术的发展和应用,上述两类型气相沉积各自都有新的技术内容,两者相互交叉,你中有我,我中有你,致使难以严格分清是化学的还是物理的。
化学气相沉积TiN
将经清洗、脱脂和氨气还原处理后的模具工件,置于充满H2(体积分数为99.99%)的反应器中,加热到900-1100℃,通入N2(体积分数为99.99%)的同时,并带入气态TiCl4(质量分数不99.0%)到反应器中,则在工件表面上发生如下化学反应:
2TiCl4(气)+N2(气)+4H2(气)→2TiN(固)+8HCl(气)
固态TiN沉积在模具表面上形成TiN涂层,厚度可达3-10μm,副产品HCl气体则被吸收器排出。工艺参数的控制如下:
(1)氮氢比对TiN的影响
一般情况下,氮氢体积比VN2/VH2<1/2时,随着N2的增加,TiN沉积速率增大,涂层显微硬度增大;当VN2/VH2≈1/2时,沉积速率和硬度达到值;当VN2/VH2>1/2时,沉积速率和硬度逐渐下降。当VN2/VH2≈1/2时,所形成的TiN涂层均匀致密,晶粒细小,硬度,涂层成分接近于化学当量的TiN,而且与基体的结合牢固。因此,VN2/VH2要控制在1/2左右。
等离子体化学气相沉积技术原理是利用低温等离子体(非平衡等离子体)作能量源,工件置于低气压下辉光放电的阴极上,利用辉光放电(或另加发热体)使工件升温到预定的温度,然后通进适量的反应气体,气体经一系列化学反应和等离子体反应,在工件表面形成固态薄膜。它包括了化学气相沉积的一般技术,又有辉光放电的强化作用。
PCVD工艺参数包括微观参数和宏观参数。微观参数如电子能量、等离子体密度及分布函数、反应气体的离解度等。宏观参数对于真空系统有,气体种类、配比、流量、压强、抽速等;对于基体来说有,沉积温度、相对位置、导电状态等;对于等离子体有,放电种类、频率、电极结构、输进功率、电流密度、离子温度等。以上这些参数都是相互联系、相互影响的。
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