真空镀膜基本知识.ppt

真空及薄膜基础 麦田^乌鸦. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 我们生产的为非晶硅薄膜太阳能电池，了解PECVD设备及工艺需要对真空镀膜有一个了解，并且对半导体物理及薄膜知识有一定的认识。 我们先对薄膜的概念做一个粗略的了解。 薄膜：在严格的学术意义上，认为只有聚集厚度小于某一特征厚度的材料才是真正的薄膜，否则便是一般的薄材料。 特征厚度：是利用物质的某些基本性质在物质聚集厚度很薄的情况下会发生异常变化的现象而确定的，即当被选定为参考的某一物理性质或机械性质开始显示出不同于它通常所具有的特点时的厚度，便是给物质的薄膜特征厚度。 可以认为薄膜是一种二维的材料。 沉积技术：气相沉积（将构成薄膜的物质气化后在沉积到衬底上） 液相沉积（在液体中沉积镀膜） 气相沉积：比较容易控制薄膜的组分 液相沉积：在接近于热平衡的条件下成膜，能获得较好的膜质。 气相沉积又分物理气相沉积（physical vapor deposition）和化学气相沉积 （chemical vapor deposition） 一些基本概念 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 镀 膜 常 用 方 法 列 表 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 气相沉积成膜的一般过程： 1 原料及衬底的预处理（清洁等） 2 原料的气化 1) 以分子、原子、离子等形态向真空发射(pvd的气化方式) 蒸发、升华 溅射 电离 离化 2）以化合物形式气化（cvd的气化方式） 3 将粒子输运到衬底上 1）分子、原子、离子的飞行（pvd的输运方式） 2）扩散（cvd的输运方式） 4 粒子在衬底上析出 1）附着（真空蒸镀，cvd） 2）楔入（溅射、离子镀） 5 薄膜的形成 热运动 碰撞 结合 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 非晶薄膜太阳能电池生产需要的镀膜方式： 1 LPcvd镀TCO导电层 2 pecvd镀非晶硅薄膜 3 磁控溅射镀氧化锌减反层和铝背电极 或mocvd镀氧化锌膜层 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 薄膜的主要性能 膜厚：越均匀越好，一般应控制在一个范围以内比如5%，这与玻璃基板尺寸有关 膜表面形貌：通过扫描电子显微镜（SEM）投射电子显微镜（TEM）等分析表明颗粒状态，可获得薄膜表面的致密情况，缺陷状态，退火处理对膜表面的影响等信息。 膜机构特性：用X射线衍射分析膜的组成成分，可获得膜的纯度等信息。 膜应力：薄膜内部的应力越小越好，通过退火处理可最大程度的释放膜的内部应力。 膜与衬底的接触特性：主要是指薄膜与衬底之间的附着力，当然附着力越强越好，可避免薄膜出现缺失，开路等 膜的致密性：主要指的是膜层的硬度和抗磨性。避免外界划伤引起的开路现象 膜的化学，热稳定性。 针对金属膜层：要求制备出的金属膜层的电阻率尽可能低，接近体电阻率 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 薄膜分析常用方法汇总 扫描电镜SEM主要分析表面信息,分辨率一般10nm以上,制样简单 透射电镜TEM主要分析结构信息，分辨率小于1个原子，制样困难 XRD也是分析结构信息，但是不能分