薄膜技术基础PDF电子书下载

第1章 真空基础 1

1.1 何谓真空 1

1.2 真空度的单位 2

1.3 气体的性质 5

1.3.1 平均速度υ？ 6

1.3.2 分子直径δ 7

1.3.3 平均自由？L 7

1.3.4 入射频率Z 7

1.4 气流与流导 9

1.4.1 小孔的流导 10

1.4.2 长管的流导 10

1.4.3 短管的流导 11

1.4.4 组合流导的公式 11

1.5 蒸发速度 11

参考文献 12

2.1 真空泵 14

第2章 真空泵与真空规 14

2.1.1 油封机械泵 16

2.1.2 油扩散泵 18

2.1.3 吸附泵 22

2.1.4 溅射离子泵 23

2.1.5 升华泵 26

2.1.6 低温冷凝泵 28

2.2.1 热传导真空规 29

2.2 真空测量仪器——总压强规 29

2.2.2 电离真空规——电离规 31

2.2.3 盖斯勒管 34

2.2.4 真空规的安装方法 36

2.3 真空测量仪器——分压强计 36

2.3.1 磁偏转型质谱计 37

2.3.2 四极滤质器(四极质谱计) 37

参考文献 39

第3章 真空装置的实际问题 41

3.1 排气的基础知识 41

3.3 排气时间的估算 46

3.2 材料的放气 46

3.4 实用的排气系统 48

3.4.1 离子泵系统 48

3.4.2 扩散泵系统 50

3.4.3 残余气体 51

3.5 检漏 52

3.5.1 检漏方法 53

3.5.2 检漏的实际操作 56

3.6 大气温度与湿度对装置的影响 58

3.7 烘烤用的内部加热器 59

参考文献 60

第4章 薄膜的基础知识 62

4.1 气体和固体 62

4.1.1 化学吸附和物理吸附 62

4.1.2 吸附的几率和吸附时间 67

4.2 薄膜的生长 70

4.2.1 核生长 71

4.3 外延—基片晶体和生长膜晶体的取向(方位)关系 73

4.2.2 单层生长 73

4.3.1 外延温度 74

4.3.2 基片晶体的劈开 75

4.3.3 压强的影响 77

4.3.4 残余气体的影响 77

4.3.5 蒸镀速度的影响 78

4.3.6 基片表面的缺陷—电子束照射的影响 78

4.3.7 电场的影响 78

4.4.1 导电性 79

4.4 薄膜的基本性质 79

4.3.8 膜厚的影响 79

4.4.2 电阻温度系数TCR 80

4.4.3 薄膜的密度 81

4.4.4 经时变化 82

4.4.5 电介质膜 83

4.5 薄膜的内应力 83

参考文献 86

第5章 真空镀膜法 89

5.1 概论 89

5.2.1 蒸发镀膜和离子镀 93

5.2 源和膜的成分——如何得到所需膜的成分 93

5.2.2 溅射法 94

5.3 附着强度——如何提高镀膜质量 95

5.3.1 预处理 96

5.3.2 蒸发条件 98

5.3.3 蒸发与溅射的比较——不加热的情况 99

5.3.4 蒸发、离子镀和溅射的比较——加热和离子轰击同时进行的情况 100

5.4 台阶涂敷和射着膜率 102

5.5 气泡和超净室 103

参考文献 106

第6章 蒸发镀膜 107

6.1 蒸发源 107

6.1.1 电阻加热蒸发源 107

6.1.2 高频加热蒸发源 110

6.1.3 电子束蒸发源 110

6.2 蒸发源的蒸气发射以特性与基片配置 112

6.3 实用装置 116

6.5.1 透明导电膜In2O2—SnO2系列 117

6.5 蒸发实例 117

6.4 蒸发时的压强 117

6.5.2 分子束处延(MBK) 118

6.5.3 合金的蒸发——瞬时蒸发 120

参考文献 121

第7章 离子镀 122

7.1 离子镀的方式 122

7.2 对膜的影响 125

7.2.1 附着强度 125

7.3 离子镀的用途 126

7.2.2 绕射着膜 126

7.2.3 膜的结晶性 126

参考文献 127

第8章 溅射 128

8.1 溅射现象 128

8.1.1 离子能量和溅射率(溅射产额) 129

8.1.2 溅射率与离子和固体的关系 130

8.1 溅射原子的能量 131

8.2 溅射方式 134

8.2.1 二极溅射 136

8.2.2 三极或四极溅射 139

8.2.3 高速低温溅射——磁控管溅射 141

8.2.4 高频溅射 149

8.3 溅射实例 150

8.3.1 鉏的溅射 150

8.3.2 透明导电膜的溅射 154

8.3.3 铝及其合金的溅射 156

8.4 连续测射装置 157

8.3.4 其他应用 157

参考文献 160

第9章 干式刻腐蚀 163

9.1 离子束加工 164

9.2 溅射刻蚀，氟氯烷烃溅射刻蚀(干式刻蚀) 167

9.3 等离子体刻蚀 171

参考文献 174

第10章 气相生长法 175

10.1 主要的生成反应 176

10.2 CVD法的特征 179

10.3 常压强CVD—Normal Pressure CVD(NPCVD) 181

10.4 低压强CVD—Low Pressure CVD(LPCVD) 182

10.5 等离子体强化CVD—Plasma Enghanced CVD(PCVD) 183

10.5.1 生成反应 183

10.5.2 装置 183

参考文献 184

第11章 用来评价薄膜的装置 186

11.1 膜厚的测定 186

11.1.1 电学方法 186

11.1.3 用光学方法测定膜厚 188

11.1.2 用微量天平测定膜厚 188

11.1.4 用机械方法测定膜厚 193

11.2 元素分析 195

11.2.1 俄歇电子谱 196

11.2.2 X射线微量分析XMA和荧光X射线分析 199

11.2.3 离子探针分析装置LMA 200

11.3 薄膜的结构分析 201

参考文献 202

附录 各种元素的温度-蒸气压特性 203