材料合成与制备.pptx

材料合成与制备方法
第三章 薄膜的制备
本章主要内容
基片及其处理方法
物理气相沉积（真空蒸镀）
溅射成膜
化学气相沉积
三束技术
溶胶-凝胶技术
薄膜材料基础
（1）. 薄膜材料的概念
采用一定方法，使处于某种状态的一种或几种物质（原材料)的基团以物理或化学方式附着于衬底材料表面，在衬底材料表面形成一层新的物质，这层新物质就是薄膜。
简而言之，薄膜是由离子、原子或分子的沉积过程形成的二维材料。
（2）. 薄膜分类
（1）物态
（2）结晶态：
（3）化学角度
（4）组成
（5）物性
厚度，决定薄膜性能、质量
通常，膜厚 < 数十μm， 一般在1μm 以下。
薄膜的一个重要参数
3. 薄膜应用
光学薄膜、集成电路、太阳能电池、液晶显示膜、光盘、磁盘、***硬化膜、建筑镀膜制品、塑料金属化制品
、化学角度来分，有：
物理成膜 PVD
化学成膜 CVD
薄膜的生长过程分为以下三种类型：
(1) 核生长型
(2) 层生长型
(3) 层核生长型
薄膜的形成机理
(1) 核生长型
特点：到达衬底上的沉积原子首先凝聚成核，后续飞来的沉积原子不断聚集在核附近，使核在三维方向上不断长大而最终形成薄膜。
这种类型的生长一般在衬底晶格和沉积膜晶格不相匹配（非共格）时出现，大部分的薄膜的形成过程属于这种类型。
核生长型薄膜生长的四个阶段：
a. 成核：
b. 晶核长大并形成较大的岛
c. 岛与岛之间聚接形成含有空沟道的网络
d. 沟道被填充
在薄膜的生长过程中，当晶核一旦形成并达到一定尺寸之后，另外再撞击的离子不会形成新的晶核，而是依附在已有的晶核上或已经形成的岛上。分离的晶核或岛逐渐长大彼此结合便形成薄膜。