薄膜:由原子、分子或離子沉積所形成的二維材料稱之為薄膜。各種薄膜制備技術總體可分為兩類:1)在液相中進行的化學物理制備方法,例如電鍍、化學鍍、熱浸涂、熱噴涂等;2)在氣相中進行的化學物理制備方法,例如常規沉積、真空沉積、等離子體沉 積、離子束沉積、離子束輔助沉積、等離子體噴涂等。除常規沉積外,大部分屬于真空鍍膜的范圍,其目的是為了改變基體表面的物理 化學性能。
薄膜沉積設備通常用于在基底上沉積導體、絕緣體或者半導體等材料膜層,使之具備一定的特殊性能,廣泛應用于光伏、半導體等領域的生產制造環節。薄膜沉積設備按照工藝原理的不同可分為物理氣相沉積(PVD)設備、化學氣相 沉積(CVD)設備和原子層沉積(ALD)設備。
1)PVD
物理氣相沉積(PVD)技術是指在真空條件下采用物理方法將材料源(固體或液 體)表面氣化成氣態原子或分子,或部分電離成離子,并通過低壓氣體(或等離子體)過程,在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術。PVD 鍍膜技術主要分為三類:真空蒸發鍍膜、真空濺射鍍膜和真空離子鍍膜。
2)CVD
化學氣相沉積(CVD)是通過化學反應的方式,利用加熱、等離子或光輻射等各種能源,在反應器內使氣態或蒸汽狀態的化學物質在氣相或氣固界面上經化學反應形成固態沉積物的技術,是一種通過氣體混合的化學反應在基體表面沉積薄膜 的工藝,可應用于絕緣薄膜、硬掩模層以及金屬膜層的沉積。
3)ALD
ALD 技術是一種特殊的真空薄膜沉積方法,具有較高的技術壁壘。通過 ALD 鍍 膜設備可以將物質以單原子層的形式一層一層沉積在基底表面,每鍍膜一次/層為一個原子層,根據原子特性,鍍膜 10 次/層約為 1nm。
CVD 工藝一般需滿足三個條件:1)先驅反應物全部為氣體。若先驅反應物在室溫下為氣體,則可用簡單的沉積 裝置來滿足成膜要求。若先驅反應物在室溫下揮發性很少,則需通過加熱使其揮 發,且同時對從反應源到反應室的管道進行加熱,以便采用運載氣體將先驅反應 物帶入反應室;
2)生成物為固體(+氣體)。生成物除了用于沉積物質為固態薄膜外,其他反 應物均為揮發性氣體,以便被抽氣系統排出;3)沉積薄膜物質的蒸氣壓需足夠低,以保證在反應的全過程中沉積物質能夠在 一定溫度的基體上形成薄膜。



