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各种薄膜气相沉积技术的特点对比 |
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项 目 |
真空蒸发 |
溅射 |
离子镀 |
化学气相沉积 |
电镀 |
热喷涂 |
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沉积物质产生机制 |
热蒸发 |
离子动能转移 |
热蒸发 |
化学反应 |
液体中的电极反应 |
火焰或等离子体携带的物质颗粒 |
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薄膜沉积机制 |
原子(及离子) |
原子(及离子) |
离子和原子 |
离子及原子团 |
离子 |
物质颗粒 |
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薄膜沉积速率/μm·min-1 |
较高(可达75) |
较低(如对于Cu，可达1) |
很高(可达25) |
中等(20～250nm/min) |
依工艺条件而定，较低至较高 |
很高 |
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沉积粒子能量 |
低(0.1～0.5eV/原子) |
可较高(1～100eV/离子) |
可较高(1～100eV/离子) |
在等离子体辅助的情况下较高 |
可较高 |
可较高 |
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膜层 特点 |
密度 |
依材料而变化 |
较高 |
高 |
较高 |
中等 |
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气孔 |
低温时多 |
气孔少，但混入溅射气体较多 |
无气孔，但膜层缺陷较多 |
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内应力 |
拉应力 |
压应力 |
依工艺条件而定 |
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附着力 |
一般 |
较好 |
好 |
依具体情况而定 |
好 |
较好 |
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绕射性 |
差 |
较好 |
较好 |
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纯度 |
很好 |
较好 |
较好 |
好 |
一般 |
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原材料种类 |
纯固态物质 |
大面积固体靶 |
纯固态物质或适当面积的金属靶 |
特定种类的气态物质 |
金属盐类 |
物质粉末、线材等 |
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薄膜对于复杂形状基体的涂覆能力 |
差 |
好于蒸发 |
好于溅射 |
好 |
好 |
好 |
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制备金属薄膜的能力 |
好 |
可以，纯度一般 |
好 |
较好 |
有限的几种金属 |
可以 |
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制备合金薄膜的能力 |
可以，但需采取特殊措施 |
好 |
可以，但需采取特殊措施 |
可以 |
极为有限 |
可以 |
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制备化合物薄膜的能力 |
可以，有时需采取措施 |
可以 |
不可以 |
可以 |
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离子轰击基底的可能性 |
不普遍采用 |
可以采用 |
是 |
可以采用 |
没有 |
可以 |
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薄膜与基底间界面元素的扩散 |
较少 |
是 |
是 |
是 |
没有 |
有限 |
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薄膜低温沉积的可能性 |
可以 |
可以 |
较为有限 |
不可以，在等离子体辅助的情况下有限 |
可以 |
有限 |
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大面积沉积的可能性 |
可以，但需措施保证均匀性 |
可以 |
可以，但需措施保证均匀性 |
可以，但在等离子体辅助的情况下困难 |
复杂形状较为困难 |
采取顺序涂覆的方法 |
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对环境产生的污染 |
无 |
依原材料而变 |
较严重 |
噪声污染、喷物污染 |
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设备复杂性 |
简单，但大面积时复杂 |
较为简单 |
较为复杂 |
简单，但在等离子体辅助的情况下很复杂 |
简单 |
较复杂 |
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薄膜制造成本 |
较低 |
稍高 |
低 |
很低 |
较高 |
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