1、課程論文課 程 名 稱 電子功能材料制備 論 文 名 稱 氣相沉積法制備薄膜設備簡單認識 專 業 班 級 電子科學與技術091班 學 生 姓 名 胡啟勇 學 號 0907010034 指 導 教 師 肖清泉 周章渝 理 學 院實驗時間： 2013年1月11日氣相沉積法制備薄膜設備簡單認識一、背景基本知識簡介超導是指某些物質在一定溫度條件下（一般為較低溫度）電阻降為零的性質。1911年荷蘭物理學家H·卡末林·昂內斯發現汞在溫度降至4.2K附近時突然進入一種新狀態，其電阻小到實際上測不出來，他把汞的這一新狀態稱為超導態。以后又發現許多其他金屬也具有超導電性。低于某一溫度出現超導

2、電性的物質稱為超導體。人們極其地希望在能夠獲得在常溫下的超導材料，隨著集成電路的發展，人們想把超導材料應用到半導體器件中，而制備這樣的薄膜成了目前科技條件下所必經的過程。薄膜技術是指采用一定方法，使處于某種狀態的一種或幾種物質（原材料)的基團以物理或化學方式附著于襯底材料表面，在襯底材料表面形成一層新的物質，這層新物質就是薄膜。總而言之，薄膜是由離子、分子和原子在沉積過程中形成的二維材料。薄膜按不同的情況可以分為很多種分類方法。薄膜按物態可分為氣態、液態和固態。按物性可分為硬質薄膜、聲學薄膜、熱學薄膜金屬導電薄膜、半導體薄膜、超導薄膜、介電薄膜、磁阻薄膜、光學薄膜。薄膜方面的應用很廣泛，主要用

3、于光學設備、集成電路、太陽能電池、液晶顯示膜、光盤、磁盤、刀具硬化膜、建筑鍍膜制品、塑料金屬化制品。薄膜材料與器件結合，成為電子、信息、傳感器、光學、太陽能等技術的核心基礎。 物理氣相沉積法是指在真空條件下，用物理的方法將材料汽化成原子、分子或是使其電離成為離子，并通過氣相過程，在材料表面形成一層薄膜。化學氣相沉積法是指在真空條件下，利用氣態的先驅反應物，通過原子、分子間的化學反應途徑生成固態薄膜的方法。這兩種方法的應用非常普遍，有時單獨用一種方法制備，有時兩種方法一起用。下面所示的就是真空鍍膜的裝置示意圖，它包括真空系統、蒸發系統、基片撐架、擋板、監控系統等幾部分。我們參觀實驗室的主要設備有

4、水冷系統、干燥機、真空鍍膜機、檢測儀器、照相機等儀器。二、制作原材料包括：三氧化二鋁（俗稱藍寶石）、鎂、硼三、工作原理：將待成膜的物質置于真空中進行蒸發或升華，使之在工件或基片表面析出的過程。四、該方法的優點有：1.操作方便，沉積參數易于控制；2.制膜純度高，可用于薄膜性質研究；3.可在電鏡監測下鍍膜，對薄膜生長過程和生長機理進行研究；4.膜沉積速率快還可以多塊同時蒸鍍；5.沉積溫度較高，膜與基片的結合強度不高。五、其制備流程有：1.原材料準備：將三氧化二鋁放在坩堝中央，將鎂先用水清洗，然后用酒精稀釋水，干燥后放在坩堝四周。將準備好的原材料放進真空蒸發室中。2.抽真空：開始抽真空前，先打開水冷

5、系統，然后打開機械泵，待機械泵將其壓強抽到一定1Pa后，用分子泵繼續抽空氣，直到把空氣抽到10-6Pa量級。注意：在分子泵工作的時候，機械泵業一直在工作。3.加熱：加熱采用電阻阻加熱，加熱是分階段進行的，當加熱到一定的溫度后，維持一定的時間，為的是讓蒸發源充分反應，如果通過視窗觀察，會發現一根很明顯的氣柱。4.冷卻：反應結束后，接下來的步驟是冷卻，先關閉什么后關閉什么一定要清楚，實驗室有詳細說明，去實驗室前一定要先閱讀清楚。5.待冷卻完成后，取出制備好的薄膜，用另一個實驗室的相關儀器測試它的電學特性和其他我們所關心的物理特性。六、注意事項：在實驗過程中一些產生的氣體是有毒、易燃和易爆的，所言在實驗中一定要注意安全，實驗室中配有防護措施和防毒面具，一定要按要求去做，珍愛生命。六、總結：此次實驗室參觀之行讓我學到了很多東西，看到了一些從來沒有見過的設備，知道了老師們都站做什么，也更加深入的理解了自己所