真空镀膜中对蒸发源的材料要求有哪些?

通常对蒸发源应考虑蒸发源的材料和形状,一般对蒸发源材料的要求是:

1.  熔点高

因为蒸发材料的蒸发温度(平衡蒸汽压为1.3Pa的温度)多数在1000~2000℃之间,因此,蒸发源材料的熔点应高于此温度.

2.  平衡蒸汽压低

主要是防止或减少高温下蒸发源材料随蒸发材料蒸发而成为杂质,进入蒸镀膜层中.只有在蒸发源材料的平衡气压足够低时,才能保证在蒸发时具有最小的自蒸发量,才不致影响系统真空度和污染膜层,为了使蒸发源材料所蒸发的数量非常少,在选择蒸发温度、蒸发源材料时,应使材料的蒸发温度低于蒸发源材料,在平衡气压为1.3×10-6Pa时的制备高质量的薄膜可采用与1.3×10-3Pa所对应的温度.

3.  化学性能稳定

在高温下不应与蒸发材料发生化学反应.在高温下某些蒸发源材料,与蒸发材料之间会产生反应及扩散而形成化合物和合金.特别是形成低共熔点合金蒸发源容易烧断.例如在高温时钽和金会形成合金,铝、铁、镍、钴也会与钨、钼、钽等蒸发源材料形成合金.钨还能与水或氧发生反应,形成挥发性的氧化物如WO、WO2或WO3;钼也能与水或氧反应而形成挥发性MoO3等.因此,应选择不会与镀膜材料发生反应或形成合金的材料做该材料的蒸发源材料.

作为蒸发源的材料必须具备熔点高、挥发低、高温冷却后脆性小等性质.常用的线状蒸发源应能与蒸发金属相润湿,熔点远远大于待镀金属的蒸发温度,不与待镀金属发生反应生成合金.