[科普中國(guó)]-反應(yīng)蒸鍍

反應(yīng)蒸鍍法就是將活性氣體導(dǎo)入真空室，使活性氣體的原子、分子和蒸發(fā)的金屬原子、低價(jià)化合物分子在基體表面沉積過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)，形成化合物或高價(jià)化合物薄膜。反應(yīng)蒸鍍與蒸發(fā)溫度、蒸發(fā)速率、反應(yīng)氣體的分壓強(qiáng)和基片的溫度等因素有關(guān)。

簡(jiǎn)介反應(yīng)蒸鍍法就是把活性氣體導(dǎo)入真空室，使活性氣體的原子、分子和從蒸發(fā)源蒸發(fā)出來(lái)的原子、分子發(fā)生反應(yīng)，然后沉積在基片上制備成化合物薄膜的一種方法。

粒子間的反應(yīng)可以在空間(氣相狀態(tài)下)，也可以在基片上進(jìn)行。反應(yīng)的進(jìn)行與蒸發(fā)溫度、蒸發(fā)速率、反應(yīng)氣體的分壓強(qiáng)和基片溫度等因素有關(guān)。待蒸發(fā)的材料可以是金屬、合金或低價(jià)化合物。反應(yīng)蒸鍍不僅用于熱分解嚴(yán)重的材料，而且用于因飽和蒸氣壓較低而難以采用熱蒸發(fā)的材料。1

反應(yīng)蒸鍍法及工藝過(guò)程反應(yīng)蒸鍍法是由加利福尼亞大學(xué)Banshah教授于1972年首先發(fā)明的，有人稱之為班薩法，這種方法具有廣泛的實(shí)用價(jià)值。下圖是典型的反應(yīng)蒸鍍法的示意圖。

真空室分鍍膜室和電子槍工作室，其間以差壓板相隔。一般分別采用獨(dú)立的抽氣系統(tǒng)，保證在工作時(shí)，兩室有一定的壓差。離子鍍室的工作壓力為10 1～10 2Pa，以便使放電、離子化、化學(xué)反應(yīng)、沉積等得以順利進(jìn)行；電子槍室的真空度為10 2Pa以上，以便電子槍在較高的真空度下正常工作，各得其所。差壓板還能防止蒸發(fā)物飛濺落入電子槍工作室中。蒸發(fā)源采用e型電子槍。在蒸發(fā)源坩堝與工件之間裝有探極，它一般用Φ2mm～Φ5mm的鉬絲加工成環(huán)狀或網(wǎng)狀。探極上加25～40V的正偏壓，也可加150～250V。工件上方裝電阻加熱烘烤源，并以熱電偶測(cè)溫。2

應(yīng)用反應(yīng)蒸鍍法常用于制備高熔點(diǎn)的化合物薄膜，。例如在蒸發(fā)Ti時(shí)，加入C2H2氣體，可獲得硬質(zhì)膜TiC；在蒸發(fā)Al時(shí)，加入NH3氣，可制備AIN薄膜；又如蒸發(fā)SnO-In2O3混合物制備ITO透明導(dǎo)電膜時(shí)，通常 需要導(dǎo)入一定量的O2。3

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李雪梅 - 副教授 - 西南大學(xué)