鍍膜方法可以分為氣(qi)(qi)相(xiang)(xiang)生成(cheng)法，氧(yang)化(hua)法，離子注入法，擴(kuo)散法，電鍍法，涂布法，液相(xiang)(xiang)生長法等(deng)。氣(qi)(qi)相(xiang)(xiang)生成(cheng)法又可分為物理(li)氣(qi)(qi)相(xiang)(xiang)沉(chen)(chen)積法，化(hua)學氣(qi)(qi)相(xiang)(xiang)沉(chen)(chen)積法和(he)放電聚合(he)法等(deng)。
真空(kong)蒸發(fa)，濺射鍍(du)膜和(he)離子鍍(du)等通常稱為物理(li)氣(qi)相沉積法，是(shi)基本的(de)薄膜制備技術(shu)(shu)。它們都要(yao)求淀積薄膜的(de)空(kong)間要(yao)有一(yi)定的(de)真空(kong)度。所以，真空(kong)技術(shu)(shu)是(shi)薄膜制作(zuo)技術(shu)(shu)的(de)基礎，獲得(de)并保持(chi)所需的(de)真空(kong)環境(jing)，是(shi)鍍(du)膜的(de)必(bi)要(yao)條(tiao)件。
PVD是英文Physical Vapor Deposition（物(wu)理氣相沉積）的縮(suo)寫，是指(zhi)在真空條件下，采用低(di)電壓(ya)、大電流的電弧放電技術，利(li)用氣體(ti)放電使(shi)靶材蒸發(fa)(fa)并(bing)使(shi)被蒸發(fa)(fa)物(wu)質與氣體(ti)都發(fa)(fa)生電離，利(li)用電場(chang)的加速作(zuo)用，使(shi)被蒸發(fa)(fa)物(wu)質及其(qi)反應產(chan)物(wu)沉積在工件上。
PVD基本方(fang)法：真空蒸發、濺射(she) 、離(li)子(zi)(zi)(zi)鍍(du)（空心陰極離(li)子(zi)(zi)(zi)鍍(du)、熱(re)陰極離(li)子(zi)(zi)(zi)鍍(du)、電弧離(li)子(zi)(zi)(zi)鍍(du)、活性反應(ying)離(li)子(zi)(zi)(zi)鍍(du)、射(she)頻離(li)子(zi)(zi)(zi)鍍(du)、直(zhi)流放電離(li)子(zi)(zi)(zi)鍍(du)）。
一.真空蒸鍍：
真空蒸(zheng)發鍍(du)膜(mo)(mo)，簡稱蒸(zheng)鍍(du)，是(shi)指在真空條件下，采用一定的(de)加熱蒸(zheng)發方(fang)式蒸(zheng)發鍍(du)膜(mo)(mo)材料(liao)（或稱膜(mo)(mo)料(liao)）并使之氣(qi)化，粒子飛至基片表面凝聚成膜(mo)(mo)的(de)工藝方(fang)法。蒸(zheng)鍍(du)是(shi)使用較早(zao)、用途(tu)較廣泛的(de)氣(qi)相(xiang)沉(chen)積技術，具(ju)有(you)成膜(mo)(mo)方(fang)法簡單、薄膜(mo)(mo)純(chun)度和(he)致密性高(gao)、膜(mo)(mo)結構和(he)性能獨特(te)等優點。
原理：
蒸(zheng)(zheng)(zheng)鍍(du)的物理過程(cheng)包括：沉積(ji)材料(liao)蒸(zheng)(zheng)(zheng)發或(huo)(huo)升華為氣態(tai)粒(li)子→氣態(tai)粒(li)子快速從(cong)蒸(zheng)(zheng)(zheng)發源(yuan)向(xiang)基(ji)(ji)片表面輸(shu)送→氣態(tai)粒(li)子附著在基(ji)(ji)片表面形核、長大成固體薄膜→薄膜原(yuan)子重構或(huo)(huo)產生化學鍵合。
將(jiang)基(ji)片(pian)放入真空室內，以(yi)電(dian)阻、電(dian)子(zi)(zi)束、激光等方法加(jia)熱(re)膜料，使膜料蒸發或升華，氣(qi)化(hua)為具(ju)有一(yi)定能量(liang)（0.1～0.3eV）的(de)粒(li)子(zi)(zi)（原子(zi)(zi)、分子(zi)(zi)或原子(zi)(zi)團）。氣(qi)態粒(li)子(zi)(zi)以(yi)基(ji)本(ben)無(wu)碰(peng)撞的(de)直線運動飛速傳送至(zhi)基(ji)片(pian)，到達基(ji)片(pian)表面(mian) 的(de)粒(li)子(zi)(zi)一(yi)部分被反(fan)射(she)，另一(yi)部分吸附在基(ji)片(pian)上并發生表面(mian)擴(kuo)散(san)(san)，沉積原子(zi)(zi)之間(jian)產(chan)生二(er)維碰(peng)撞，形成(cheng)簇團，有的(de)可能在表面(mian)短時(shi)停留(liu)后又蒸發。粒(li)子(zi)(zi)簇團不斷地(di)與擴(kuo)散(san)(san)粒(li)子(zi)(zi)相碰(peng)撞，或吸附單(dan)(dan)粒(li)子(zi)(zi)，或放出單(dan)(dan)粒(li)子(zi)(zi)。此過程反(fan)復進 行(xing)，當聚集(ji)的(de)粒(li)子(zi)(zi)數超過某一(yi)臨界值(zhi)時(shi)就變(bian)為穩定的(de)核(he)(he)，再繼(ji)續吸附擴(kuo)散(san)(san)粒(li)子(zi)(zi)而逐步長大，最終通過相鄰(lin)穩定核(he)(he)的(de)接(jie)觸、合并，形成(cheng)連續薄膜。
蒸發源材料的選擇
高熔(rong)(rong)點材(cai)料 (蒸發(fa)源材(cai)料的熔(rong)(rong)點>>蒸發(fa)溫度）
減少蒸發(fa)源的(de)(de)污染 (薄(bo)膜材(cai)料的(de)(de)蒸發(fa)溫度(du)<蒸發(fa)源材(cai)料在(zai)蒸汽(qi)壓10-8Torr時(shi)對應(ying)的(de)(de)溫度(du)）
蒸(zheng)發(fa)源材料與(yu)薄膜(mo)材料不反應
薄膜(mo)材(cai)料對蒸發源的濕(shi)潤(run)性
常用(yong)的蒸發源材料有(you)：W、Mo、Ta，耐高溫的金屬氧化物(wu)、陶(tao)瓷或石(shi)墨坩堝
主要問(wen)題：支(zhi)撐材(cai)料(liao)與(yu)蒸(zheng)發(fa)物之(zhi)間(jian)可能會發(fa)生(sheng)反應(ying)；一般工作溫度在1500~1900 ℃，難(nan)以實現(xian)更高(gao)蒸(zheng)發(fa)溫度 ， 所以可蒸(zheng)發(fa)材(cai)料(liao)受到限制；蒸(zheng)發(fa)率(lv)低；加熱速度不高(gao)，蒸(zheng)發(fa)時待蒸(zheng)發(fa)材(cai)料(liao)如為合(he)(he)金或化合(he)(he)物，則有可能分解或蒸(zheng) 發(fa)速率(lv)不同，造成薄膜(mo)成分偏(pian)離蒸(zheng)發(fa)物材(cai)料(liao)成分。高(gao)溫時，鉭合(he)(he)金形成合(he)(he)金，鋁、鐵、鎳、鈷等(deng)與(yu)鎢、鉬(mu)、鉭等(deng)形成合(he)(he)金 B2O3與(yu)鎢、鉬(mu)、鉭有反應(ying)，W與(yu)水(shui)汽或氧(yang)反應(ying)，形成揮發(fa)性的(de)(de)WO、WO2或WO3；Mo也能與(yu)水(shui)汽或 氧(yang)反應(ying)生(sheng)成揮發(fa)性的(de)(de)。
二、電子束蒸發：
電(dian)子(zi)書蒸(zheng)發(fa)是(shi)一種(zhong)物理氣相沉積 （PVD）技術，它在真空下利用電(dian)子(zi)束直(zhi)接加熱(re)蒸(zheng)發(fa)材(cai)料(liao)（通常是(shi)顆粒），并將蒸(zheng)發(fa)的材(cai)料(liao)輸送(song)到(dao)基板上形成一個薄膜(mo)。電(dian)子(zi)束蒸(zheng)鍍(du)可以鍍(du)出高純(chun)度、高精(jing)度的薄膜(mo)。
電(dian)子(zi)束蒸發(fa)(fa)是基于(yu)鎢絲的蒸發(fa)(fa)。大(da)約 5 到(dao) 10 kV 的電(dian)流通過鎢絲（位于(yu)沉積區域外以(yi)避(bi)免污染）并將(jiang)其(qi)加熱到(dao)發(fa)(fa)生電(dian)子(zi)熱離(li)子(zi)發(fa)(fa)射的點。使用永(yong)磁體(ti)或(huo)電(dian)磁體(ti)將(jiang)電(dian)子(zi)聚(ju)焦并導向(xiang)蒸發(fa)(fa)材(cai)料(liao)（放(fang)置在坩(gan)堝中）。在電(dian)子(zi)束撞擊蒸發(fa)(fa) 丸(wan)表面的過程中，其(qi)動(dong)能(neng)轉化(hua)為(wei)熱量，釋放(fang)出高能(neng)量（每平方英寸數百萬瓦以(yi)上）。因此，容納蒸發(fa)(fa)材(cai)料(liao)的爐床必須(xu)水冷(leng)以(yi)避(bi)免熔(rong)化(hua)。
電子束蒸發優點和缺點：
電(dian)(dian)子束蒸(zheng)發(fa)可以蒸(zheng)發(fa)高(gao)熔點材料，比一般(ban)電(dian)(dian)阻加熱蒸(zheng)發(fa)效(xiao)率更高(gao)。電(dian)(dian)子束蒸(zheng)發(fa)可廣泛用(yong)于高(gao)純(chun)薄膜和導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)等光學(xue)鍍(du)膜。它還具(ju)有用(yong)于航空航天工(gong)業的(de)耐(nai)磨(mo)和熱障涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)、切削和工(gong)具(ju)工(gong)業的(de)硬涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)的(de)潛在工(gong)業應用(yong)。然(ran)而，電(dian)(dian)子束蒸(zheng)發(fa)不(bu)能用(yong)于涂(tu)(tu)(tu)覆復雜幾(ji)何形狀的(de)內表面。此外，電(dian)(dian)子槍中的(de)燈絲(si)退化可能導(dao)(dao)致蒸(zheng)發(fa)速(su)率不(bu)均(jun)勻。
電子束蒸發應用：
電(dian)子束蒸發因其高(gao)(gao)沉(chen)積速率和(he)(he)高(gao)(gao)材(cai)料利用效(xiao)率而被廣(guang)泛應(ying)用于各種應(ying)用中。例如，高(gao)(gao)性(xing)能航空航天和(he)(he)汽車行業，對(dui)材(cai)料的(de)耐高(gao)(gao)溫和(he)(he)耐磨性(xing)有很高(gao)(gao)的(de)要求；耐用的(de)工具硬涂層；和(he)(he)化學屏障和(he)(he)涂層，以保(bao)護腐蝕環境中的(de)表面。電(dian)子束蒸發也用于光(guang)(guang)學薄(bo)膜，包(bao)括激光(guang)(guang)光(guang)(guang)學、太陽能電(dian)池板(ban)、玻璃和(he)(he)建(jian)筑玻璃，以賦予它們所需的(de)導電(dian)、反(fan)射和(he)(he)透(tou)射特性(xing)。
電子束蒸發VS熱蒸發：
電(dian)子(zi)(zi)束(shu)蒸(zheng)發與(yu)熱蒸(zheng)發的(de)區別在于：電(dian)子(zi)(zi)束(shu)蒸(zheng)發是(shi)用一束(shu)電(dian)子(zi)(zi)轟擊(ji)物體，產生高能量(liang)進行蒸(zheng)發， 熱蒸(zheng)發通過加熱完成這(zhe)一過程。與(yu)熱蒸(zheng)發相比，電(dian)子(zi)(zi)束(shu)蒸(zheng)發提供了高能量(liang)；但將(jiang)薄(bo)膜的(de)厚度控(kong)(kong)制在 5nm 量(liang)級將(jiang)是(shi)困難(nan)的(de)。在這(zhe)種情況(kuang)下，帶有厚度監控(kong)(kong)器(qi)的(de)良好(hao)熱蒸(zheng)發器(qi)將(jiang)更(geng)合適。
與熱蒸發相比，電子束蒸發具有許多優點：
1.電子束蒸(zheng)發可以(yi)將(jiang)材料加熱到比熱蒸(zheng)發更高(gao)的(de)溫(wen)度(du)。這允(yun)許高(gao)溫(wen)材料和(he)難熔(rong)金屬（例如鎢、鉭或石(shi)墨(mo)）的(de)非(fei)常高(gao)的(de)沉積速率和(he)蒸(zheng)發。
2.電子束(shu)蒸發可以沉積(ji)更薄(bo)(bo)、純(chun)度更高的薄(bo)(bo)膜。坩(gan)堝的水冷將電子束(shu)加(jia)熱嚴格(ge)限制在(zai)僅(jin)由源材料占據的區(qu)域，從而消除(chu)了相鄰組件的任何不必(bi)要的污染。
3.電子束蒸發源有(you)各(ge)種尺寸和(he)配置(zhi)，包括(kuo)單腔或多(duo)腔。
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