第1篇 气相沉积技术基础及各种气相沉积技术第1章 气相沉积技术概述 1
1 气相沉积技术分类 1
2 气相沉积技术特点 2
3 气相沉积技术应用 3
第2章 化学气相沉积技术 5
1 绪言 5
2 化学气相沉积物理化学基础 5
2.1 CVD反应方式 5
2.2 CVD反应条件 7
2.3 CVD反应过程 7
3 化学气相沉积热力学分析 7
4 化学气相沉积反应物质源 10
4.1 气态物质源 10
4.2 液态物质源 10
4.3 固态物质源 11
5 化学气相沉积涂层质量影响因素 11
5.1 沉积温度 11
5.2 沉积室压力 11
5.3 反应气体分压（配比） 12
6 化学气相沉积装置 12
6.1 CVD装置基本构成 12
6.2 负压CVD装置主要性能简要说明 12
7 高温化学气相沉积技术 13
7.1 HT-CVD硬质涂层种类和性能 13
7.2 HT-CVD工艺技术 16
8 中温化学气相沉积（MT-CVD）技术 33
8.1 MT-CVD反应机理 33
8.2 MT-CVD工艺过程及设备 38
8.3 MT-CVD沉积TiCN涂层组织结构及特性 39
8.4 高性能涂层材料及其沉积工艺技术 40
8.5 高性能涂层硬质合金刀具组织结构及特性 42
参考文献 45
第3章 物理气相沉积技术 47
1 物理气相沉积技术概论 47
1.1 物理气相沉积分类 47
1.2 物理气相沉积的特点 48
2 物理气相沉积技术基础 49
2.1 物理气相沉积相关的真空物理基础 49
2.2 低温等离子体物理基础 61
3 物理气相沉积技术 93
3.1 真空蒸发镀 94
3.2 离子镀 106
3.3 电子枪蒸发源二极型离子镀 115
3.4 热阴极离子镀 118
3.5 射频离子镀 119
3.6 集团离子束离子镀 120
3.7 活性反应离子镀 122
3.8 空心阴极离子镀 126
3.9 热丝弧枪离子镀 132
3.10 电弧离子镀 136
3.11 磁控溅射镀 153
3.12 离子束及其在气相沉积方面的应用 174
参考文献 188
第4章 等离子体增强化学气相沉积技术 193
1 等离子体增强化学气相沉积技术机理 193
2 等离子气体产生过程及性质 193
2.1 多原子分子具有平动、旋转和振动自由度 194
2.2 分解 194
2.3 电离 195
3 等离子体化学反应过程 197
4 等离子体增强化学气相沉积装置 200
5 等离子体增强化学气相沉积工艺过程及特点 201
5.1 PECVD工艺过程 201
5.2 PECVD工艺特点 202
5.3 采用直流脉冲PECVD技术是硬质涂层的主要发展方向 202
6 等离子体增强化学气相沉积涂层组织特征 204
6.1 等离子体增强化学气相沉积涂层类型 204
6.2 等离子体增强化学气相沉积涂层组织特征 205
参考文献 206
第5章 气相沉积设备 208
1 化学气相沉积设备系统 208
1.1 CVD涂层设备系统主要技术指标 208
1.2 CVD涂层设备系统各部分功能及设计要求 208
1.3 典型生产用CVD涂层设备 213
2 等离子体增强低温化学气相沉积设备 214
2.1 直流脉冲电源特性 215
2.2 等离子体增强化学气相沉积设备 215
3 物理气相沉积设备及配套系统 217
3.1 真空室 217
3.2 真空获得与真空泵 219
3.3 进气系统 234
3.4 真空测量 239
3.5 气相沉积技术中的电源 242
参考文献 255
第6章 预处理主要辅助设备 257
1 清洗 257
2 刃口强化 257
2.1 刃口强化作用 257
2.2 刃口强化工艺及设备 258
3 喷砂 259
参考文献 261
第7章 膜层质量测试 262
1 膜层质量测试内容 262
2 性能检验 262
2.1 膜层硬度测量 262
2.2 膜层厚度测量 263
2.3 膜层附着力测试 266
2.4 膜层内应力测试 267
3 膜层的微区检测 268
3.1 显微组织形貌分析 269
3.2 膜层的晶体结构分析 273
3.3 膜层成分分析 276
参考文献 286
第2篇 气相沉积技术应用领域 287
第1章 气相沉积技术在硬质涂层中的应用 287
1 硬质涂层制品在机械工业中的应用 287
1.1 机械工业发展对涂层工具、模具性能的要求 287
1.2 硬质涂层工具的作用 288
1.3 涂层工模具所占市场份额 289
2 新型硬质涂层的发展趋势 291
2.1 新的金属陶瓷硬质涂层 291
2.2 多元复合涂层 291
2.3 多层复合涂层 292
2.4 纳米复合涂层 292
2.5 纳米晶-非晶复合涂层 293
2.6 非金属超硬涂层 293
3 硬质涂层制品应用 293
3.1 硬质涂层切削工具的应用 293
3.2 硬质涂层模具及耐磨损、耐腐蚀零件应用 300
4 不同硬质涂层的实用沉积工艺技术 303
4.1 硬质合金刀具典型CVD实用工艺技术 304
4.2 高速钢刀具PVD实用工艺技术 307
4.3 模具PECVD实用工艺技术 309
5 非金属超硬涂层沉积技术 310
5.1 金刚石涂层的沉积技术及应用 310
5.2 立方氮化硼涂层的沉积技术及应用 315
5.3 氮化碳涂层气相沉积技术及应用 316
5.4 纳米级涂层和纳米超硬多层复合涂层沉积技术及应用 318
参考文献 324
第2章 气相沉积技术在防护涂层方面的应用 327
1 防护涂层的作用 327
1.1 防护涂层性能 327
1.2 获得防护涂层的方法 327
1.3 用气相沉积技术获得防护涂层的独特性 327
2 耐腐蚀涂层 328
2.1 防腐涂层的种类 328
2.2 气相沉积技术耐腐蚀层的应用领域 328
2.3 防腐蚀层的气相沉积技术 328
3 热障涂层 329
3.1 热障涂层的组成 329
3.2 热障涂层的气相沉积技术 330
参考文献 333
第3章 气相沉积技术在光学薄膜领域中的应用 334
1 光学薄膜的应用领域 334
1.1 光学薄膜的应用范围 334
1.2 光学薄膜的功能 334
2 光学薄膜特性 334
2.1 在不同媒质界面上光的反射 334
2.2 减反膜（增透膜） 335
2.3 反射膜 337
2.4 截止滤光片 338
2.5 选择吸收膜 339
3 光学薄膜的气相沉积技术 340
3.1 减反膜（增透膜）的沉积工艺 340
3.2 反射膜的沉积工艺 342
3.3 选择吸收膜的沉积工艺 343
4 光学防伪薄膜 344
4.1 防伪技术的现状与薄膜防伪技术的发展 344
4.2 防伪膜的基本理论 344
4.3 整膜防伪膜的设计与工艺举例 345
4.4 碎膜防伪技术要点 346
参考文献 346
第4章 气相沉积技术在建筑镀膜玻璃方面的应用 347
1 建筑镀膜玻璃的功能 347
2 普通玻璃的光学性能 347
3 镀膜玻璃的遮阳隔热原理 348
3.1 阳光控制膜 348
3.2 低辐射率膜 349
3.3 阳光控制膜和低辐射率膜的材料 350
4 智能窗玻璃 352
4.1 智能窗玻璃的应用 352
4.2 智能窗玻璃的种类 352
4.3 各种智能薄膜变色的机制 353
4.4 智能窗玻璃薄膜的沉积工艺 355
5 防雾防露和自清洁玻璃 355
5.1 防雾防露和自清洁玻璃的功能 356
5.2 光催化机理 356
5.3 防雾防露和自清洁玻璃的沉积工艺 357
参考文献 357
第5章 气相沉积技术在太阳能利用领域的应用 359
1 太阳能——取之不尽的能源 359
2 太阳能光-热转换 359
2.1 太阳光谱选择性吸收 359
2.2 太阳能的光-热转换能效薄膜 359
2.3 太阳能集热器 360
2.4 太阳光谱选择吸收薄膜的沉积技术 361
2.5 太阳能热水器合成 362
3 气相沉积技术在太阳能光-伏转换领域中的应用 362
3.1 太阳能光-电转换 363
3.2 太阳能光-电转换薄膜 363
3.3 太阳能光-电转换薄膜的沉积技术 364
4 太阳能电池的应用实例 367
参考文献 369
第6章 气相沉积技术在集成电路制造中的应用 370
1 集成电路高集成化发展方向 370
1.1 集成电路在高新技术中的应用 370
1.2 集成电路的高集成化 370
2 集成电路类型 371
2.1 集成电路 371
2.2 分立器件电路 371
3 集成电路组成 372
3.1 有源器件——包括晶体管的器件 372
3.2 无源元件 372
4 集成电路加工工艺 373
4.1 氧化工艺 373
4.2 刻蚀-光刻工艺 373
4.3 掺杂-离子注入 374
4.4 互连布线的沉积和刻蚀 375
5 分立器件电路的加工 376
5.1 薄膜电阻器 376
5.2 薄膜电容器 376
5.3 薄膜网络器件 377
5.4 薄膜温度传感器 377
5.5 薄膜气敏传感器 377
5.6 高温超导薄膜 378
5.7 发光器件 379
参考文献 380
第7章 气相沉积技术在信息显示器件中的应用 381
1 信息显示器件的应用 381
2 信息显示器件的种类 381
2.1 阴极射线管（CRT） 381
2.2 平板显示器 382
3 平板显示器件用薄膜 382
3.1 各种平板显示器的工作原理及相关薄膜 382
3.2 平板显示器薄膜的气相沉积技术 387
参考文献 387
第8章 气相沉积技术在信息存储领域的应用 388
1 信息存储技术的进展 388
2 信息存储的类型与存储薄膜 388
2.1 磁信息存储 388
2.2 磁光信息存储 390
2.3 全光信息存储 391
3 超高密度信息存储材料 394
3.1 科学技术发展进入了纳米电子器件新时代 394
3.2 超高密度信息存储材料 394
4 纳米区内电荷存储技术 395
参考文献 395
第9章 气相沉积技术在装饰饰品上的应用 397
1 装饰品给人们五彩缤纷的生活 397
1.1 装饰件底材 397
1.2 装饰薄膜种类 397
2 金属基材装饰膜的沉积 397
2.1 金属基材装饰品的应用领域 397
2.2 金属基材制件对装饰膜层的要求 397
2.3 金属件装饰膜的沉积工艺 399
3 塑料件装饰膜的沉积 403
3.1 塑料镀膜的应用领域 403
3.2 塑料制品对装饰膜层的要求 403
3.3 塑料制品装饰膜的真空镀膜工艺 403
3.4 塑料镀膜中的底漆、面漆 405
4 真空卷绕镀膜技术 406
4.1 真空卷绕镀膜技术应用领域 406
4.2 真空卷绕镀膜技术的设备分类 407
4.3 真空卷绕镀膜设备的结构特征 407
4.4 真空蒸发卷绕镀膜设备的组成 408
4.5 真空磁控溅射卷线镀膜设备结构 408
4.6 泡沫塑料镀镍 410
参考文献 410