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目录 1

第一章 真空物理基础 1

第一节 真空的基础知识 1

一、真空的定义、单位及区域划分 1

二、气体与蒸汽 2

三、理想气体定律 4

四、气体分子运动论的若干重要结论 6

第二节 高真空的获得 11

一、一些抽气的定义 11

二、机械泵 11

三、扩散泵 18

四、蒸汽捕集器 24

五、增压泵 27

六、真空系统的操作要点 29

第三节 高真空测量 31

一、真空规的选择 31

二、低真空规 32

三、麦克劳真空规 33

四、热导真空规 35

五、热阴极电离真空规 38

六、其他高真空量具简介 42

第四节 气相沉积分类 43

一、物理气相沉积的分类 44

二、离子镀与真空蒸镀和真空溅射的比较 45

参考文献 46

第一节 蒸镀前的处理 47

第二章 真空蒸镀 47

一、水洗 48

二、有机清洗剂清洗效果 48

三、超声波清洗效果 49

四、酸洗的效果 50

五、工件的清洗过程举例 50

第二节 蒸发源 52

一、电阻蒸发加热源 52

二、电子束蒸发源 61

三、高频感应加热蒸发源 64

四、辐射加热蒸发源 66

一、点状蒸发源 67

第三节 蒸发源的发射特性对镀膜厚度的影响 67

五、坩埚材料 67

二、小平面蒸发源 68

第四节 合金、化合物的蒸镀方法 72

一、合金的蒸镀 72

二、化合物的蒸镀 74

参考文献 79

第三章 真空溅射 80

第一节 辉光放电 80

一、辉光放电伏安特性曲线 80

二、正常和非正常（或称异常）辉光放电 84

三、辉光放电的发光区间 85

四、辉光放电过程中阴极附近分子状态 86

五、射频辉光放电 87

第二节 溅射理论 90

一、溅射现象 90

二、溅射两种理论归纳 91

三、溅射系数 92

四、沉积速率 96

五、溅射原子的能量 98

六、沉积过程中的污染 99

第三节 溅射方法 100

一、二极溅射 104

二、三极溅射和四极溅射 105

三、磁控溅射 107

四、几种磁控溅射源 115

五、高频溅射 118

六、反应溅射 120

七、偏压溅射 121

八、磁控溅射离子镀 122

九、合金沉积溅射 125

十、溅射沉积工艺参数对镀膜性能影响 126

参考文献 128

第四章 离子镀 129

第一节 离子镀原理及特点 129

一、离子镀原理 129

二、离子镀特点 131

第二节 活性反应离子镀 133

一、为什么采用活性反应离子镀法 133

三、常用离子镀方法 133

二、活性反应离子镀原理 134

三、活性反应离子镀工艺操作步骤 135

四、ARE法的特点 137

五、活性反应离子镀种类 140

六、工艺参数的确定 142

七、影响镀层性能的因素 145

八、强化活性反应离子镀 152

第三节 空心阴极离子镀 155

一、概述 155

二、HCD法离子镀装置 155

三、HCD电子枪工作原理 157

四、工艺方法 160

五、HCD法铬镀层的性能及其影响因素 161

六、活性反应HCD离子镀法 164

七、影响TiN蒸发速率的因素 168

八、影响涂层结构、硬度、颜色的因素 170

第四节 离子镀应用 173

一、概述 173

二、表面硬化镀层 175

三、耐蚀镀层 178

四、耐热镀层 180

五、润滑镀层 180

六、电子工业中应用 182

七、原子能工业中的应用 182

九、材料修复 183

参考文献 183

八、装饰镀层及其他 183

第五章 金属表面与界面 185

第一节 金属表面 185

一、理想表面 185

二、清洁表面 186

三、成份不同于体内的表面 188

第二节 金属的界面 191

一、相界面 191

二、界面 192

参考文献 198

第一节 化学吸附和物理吸附 199

一、表面吸附 199

第六章 表面镀膜 199

二、吸附几率和吸附时间 203

第二节 薄膜生长 207

一、三维成核生长 208

二、单层生长 209

三、单层上的核生长 209

第三节 分子束外延 210

一、分子束外廷——基板结晶和成膜结晶的关系 210

二、影响分子束外廷的因素 211

第四节 单晶薄膜及非晶态薄膜制备 215

一、单晶薄膜的制备 215

二、非晶态薄膜的制备 218

参考文献 219

一、电传导 220

第七章 镀膜性质与膜厚测定 220

第一节 薄膜的基本性质 220

二、电阻温度系数TCR 221

三、薄膜的密度 223

四、时效变化 223

五、电介质膜 224

六、镀膜耐蚀性 225

七、疲劳试验 229

第二节 镀膜的附着性能 230

一、镀膜与基板之间的界面 230

二、工艺条件对附着性能的影响 233

三、附着性能实验 235

第三节 膜厚测量技术 236

一、秤重法 237

二、探针法 237

三、多光束干涉法 241

四、石英晶体振荡法（QCO法） 242

五、电阻法 248

六、β粒子的回射法 254

参考文献 258

第八章 离子注入 259

第一节 概述 259

一、离子注入发展过程 259

二、离子注入的特点 260

三、离子注入原理及方式 261

一、表面硬化 262

第二节 离子注入材料改性的应用 262

二、耐蚀性的提高 266

三、提高金属的疲劳寿命 270

第三节 离子注入金属表面强化机制 270

一、离子注入物理过程 270

二、强化作用机制及影响因素 272

第四节 离子注入机的组成、类型及其性能要求 276

一、离子注入机的组成 276

二、离子注入机的类型 278

三、对离子注入机的性能要求 280

第五节 离子源 283

一、离子源类型及要求 283

二、气体放电的物理基础 285

三、双等离子体及潘宁离子源介绍 294

参考文献 306

第九章 涂层成份、组织与相结构分析 307

第一节 概述 307

一、涂层分析的意义 307

二、涂层的分析方法 308

第二节 涂层的化学成份分析 316

一、电子探针X射线显微分析 316

二、俄歇电子能谱分析 324

第三节 涂层组织形貌观测 329

一、概述 329

二、扫描电镜的工作原理、构造和性能 330

三、扫描电镜的样品及其应用举例 334

一、X射线分析的物理基础 339

第四节 涂层相结构的X射线衍射分析 339

二、X射线衍射分析原理 340

三、X射线分析的实验方法及应用 344

四、X射线衍射在涂层结构分析中的应用举例 346

第五节 涂层组织与相结构的透射电子显微镜分析 348

一、一般概念 348

二、电子衍射 351

三、透射电镜分析在涂层组织与相结构研究中的应用举例 357

参考文献 359

第十章 刻蚀技术和化学气相沉积 361

第一节 刻蚀技术 361

一、等离子化学刻蚀 362

三、反应溅射刻蚀 363

二、离子刻蚀 363

第二节 化学气相沉积 365

一、概述 365

二、化学气相沉积的一般原理 366

三、化学气相沉积技术 370

四、化学气相沉积制备的各种无机材料 373

五、化学气相沉积应用领域 379

第三节 等离子体化学气相沉积 382

一、概述 382

二、等离子体化学输运 384

三、等离子化学气相沉积装置 386

四、等离子体化学气相沉积的应用 388

参考文献 389

附录 389