實驗八 真空蒸發(fā)鍍膜
f-E( "o 9& ` 2V 7,lq}a8z d [V;&U 真空鍍膜屬于薄膜技術和薄膜物理范疇,廣泛應用在電真空，電子學、光學、能源開發(fā)、現(xiàn)代儀器、建筑機械、包裝、民用制品、表面科學、以及原子能工業(yè)和空間技術中。它可以用來鍍制微膜組件，薄膜集成電路，半導體集成電路等所需的電學薄膜；光學系統(tǒng)中需要的反射膜，透設膜，濾光膜等各種光學薄膜；輕工業(yè)產(chǎn)品的燙金薄膜等等。由于真空鍍膜技術的迅速發(fā)展，從而使電子計算機的微型化成為可能，促進了人造衛(wèi)星，火箭和宇航技術的發(fā)展。
NT+? #0I @]-jl}:] 所謂真空鍍膜就是指在真空中將金屬或金屬化合物沉積在基體表面上。從技術角度可分為40年代開始的蒸發(fā)鍍膜，濺射鍍膜和70年代才發(fā)展起來的離子鍍膜。束流沉積等四種。真空鍍膜能在現(xiàn)代科技和工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應用，主要在于它具有以下的優(yōu)點：①它可用一般金屬（鋁，鈦等）代替日益缺乏的貴重金屬（金，銀）并使產(chǎn)品降低成本，提高質量，節(jié)省原材料。②由于真空分子碰撞少，污染少，可獲得表面物理研究中所要求的純凈，結構致密的薄膜。③鍍膜時間和速度可準確控制，所以可得到任意厚度均勻或非均勻薄膜。④被鍍件和蒸鍍物均可是金屬或非金屬，鍍膜時被鍍件表面不受損壞，薄膜與基體具有同等的光潔度。
8$; =Uf,x \0vr >C 本實驗通過鍍鋁反射境要達到的目的是：掌握真空蒸發(fā)鍍膜的原理和操作方法；熟悉金屬和玻璃片的一般清洗技術；了解薄膜厚度的光學干涉法測量方法。
sSi6wO$ Z3& _ cxr=k%~}J S>]pRV9rT 1預習提要
hnc@ Y<Fz)dQo 真空鍍膜是以氣體分子動力學為理論基礎的技術性強的實驗。實驗前應復習在高真空高溫下固體蒸發(fā)的有關知識。預習首先要閱讀本書“真空基礎知識”部分，掌握本實驗所用的真空泵(機械泵，擴散泵)，真空計（熱偶計，電離計）的原理和使用方法。然后在熟讀本實驗時，要著重掌握真蒸發(fā)鍍膜的原理和實驗裝置的結構；熟悉金屬元件 和玻璃片的清洗技術；了解薄膜厚度的光學干涉法測量原理和方法。在初步掌握上述知識和技能的基礎上，根據(jù)實驗內容要求要自擬實驗步驟和操作程序，熟練掌握在試驗中提高薄膜質量的操作技巧.
gm[z[~X@ 8_ tK4PwP #R.- KUW: ( 8c9 /7h 2實驗原理
kT'u1q$3Vo Gq }U|Z 2.1真空蒸發(fā)鍍膜原理
v 4.#;F.\m $}jss noU 任何物質在一定溫度下，總有一些分子從凝聚態(tài)（固態(tài)，液態(tài)）變成為氣態(tài)離開物質表面，但固體在常溫常壓下，這種蒸發(fā)量是極微小的。如果將固體材料置于真空中加熱至此材料蒸發(fā)溫度時，在氣化熱作用下材料的分子或原子具有足夠的熱震動能量去克服固體表面原子間的吸引力，并以一定速度逸出變成氣態(tài)分子或原子向四周迅速蒸發(fā)散射。當真空高度，分子自由程 遠大于蒸發(fā)器到被鍍物的距離d時（一般要求 ，材料的蒸氣分子在散射途中才能無阻當?shù)刂本�達到被鍍物和真空室表面。在化學吸附（化學鍵力引起的吸附）和物理吸附（靠分子間范德瓦爾斯力產(chǎn)生的吸附）作用下，蒸氣分子就吸附在基片表面上。當基片表面溫度低于某一臨界溫度，則蒸氣發(fā)分子在其表面發(fā)生凝結，即核化過程，形成“晶核”。當蒸氣分子入射到基片上密度大時，晶核形成容易，相應成核數(shù)目也就增多。在成膜過程繼續(xù)進行中，晶核逐漸長大，而成核數(shù)目卻并不顯著增多。由于（1）后續(xù)分子直接入射到晶核上；（2）已吸收分子和小晶核移徒到一起形成晶粒；（3）兩個晶核長大到互相接觸合并成晶粒等三個因素，使晶粒不斷長大結合。構成一層網(wǎng)膜。當它的平均厚度增加到一定厚度后，在基片表面緊密結合而沉積成一層連續(xù)性薄膜。
!=:$lzS^ TG+VEL |T 在平衡狀態(tài)下，若物質克分子蒸發(fā)熱 與溫度無關，則飽和蒸氣壓 和絕對溫度T有如下關系：
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