内容简介

本书系统地介绍了各种现代离子镀膜技术的原理、特点、装备、工艺、发展历程和应用。其主要内容包括概述、真空物理和等离子体物理基础知识、真空蒸发镀膜技术、辉光放电离子镀膜技术、热弧光放电离子镀膜技术、阴极电弧离子镀膜技术、磁控溅射镀膜技术、带电粒子流在镀膜中的作用、等离子体增强化学气相沉积技术、等离子体聚合技术，以及离子镀膜技术在太阳能利用、信息显示薄膜、装饰性薄膜、光学薄膜、硬质涂层、碳基薄膜、热电薄膜等领域和低温离子化学热处理中的应用。本书内容全面、新颖，紧密联系实际，具有很强的系统性、科学性、先进性和实用性。

  目录

序1

序2

前言

*1章概述1

1.1离子镀膜技术的应用领域1

1.2科学技术现代化对薄膜产品的新要求1

1.3镀膜技术的类型3

1.3.1薄膜的初始制备技术3

1.3.2离子镀膜技术3

1.4本书的主要内容5

*2章真空物理基础知识6

2.1真空6

2.1.1真空的定义6

2.1.2真空的形成6

2.1.3真空度的意义7

2.2气体分子运动的基本规律7

2.2.1理想气体分子运动规律7

2.2.2理想气体的压强9

2.2.3气体分子的平均自由程10

2.2.4碰撞截面10

2.2.5分子运动速度11

2.3气体分子和固体表面的相互作用12

2.3.1碰撞12

2.3.2吸附和解吸或脱附12

2.3.3蒸发和升华13

2.4阴极表面的电子发射14

2.4.1固体表面的电子状态14

2.4.2金属的热电子发射16

2.4.3金属的冷场致发射18

2.4.4光电子发射18

2.4.5二次电子发射19

参考文献20

第3章等离子体物理基础知识21

3.1引言21

3.2等离子体22

3.2.1等离子体的定义22

3.2.2等离子体的分类23

3.2.3等离子体的获得方法24

3.3气体的激发和电离24

3.3.1带电粒子的运动状态24

3.3.2粒子间碰撞后能量的变化规律25

3.3.3由电子非弹性碰撞产生的激发与电离27

3.3.4*二类非弹性碰撞33

3.3.5附着和离脱34

3.3.6带电粒子的消失——消电离35

3.3.7气体放电中的发光现象35

3.4气体放电36

3.4.1气体放电的过程36

3.4.2气体放电的伏安特性曲线38

3.5辉光放电39

3.5.1辉光放电的特点39

3.5.2正常辉光放电和异常辉光放电41

3.5.3辉光放电两极间各种特性的分布42

3.5.4辉光放电的空心阴极效应44

3.5.5射频放电46

3.5.6微波放电48

3.5.7大气压下的辉光放电49

3.6弧光放电53

3.6.1弧光放电的特性53

3.6.2弧光放电的类型54

3.6.3热弧光放电54

3.6.4冷阴极弧光放电56

3.7带电粒子的作用57

3.7.1离子的作用57

3.7.2电子的作用60

3.8带电粒子的运动60

3.8.1带电粒子在电场中的运动61

3.8.2带电粒子在磁场中的运动61

3.8.3带电粒子在电磁场中的运动64

3.9电磁场的运用64

3.9.1同轴电磁场型离子镀膜机65

3.9.2正交电磁场型离子镀膜机65

参考文献66

第4章真空蒸发镀膜技术67

4.1真空蒸发镀膜技术的分类67

4.2真空蒸发镀膜机67

4.2.1电阻蒸发镀膜机67

4.2.2电子枪蒸发镀膜机71

4.2.3激光蒸发镀膜机73

4.2.4高频感应加热蒸发镀膜机74

4.3真空蒸发镀膜层的组织74

4.3.1真空蒸发镀膜层的形成条件74

4.3.2真空蒸发镀膜层的生长规律77

4.3.3影响膜层生长的因素78

4.3.4膜层厚度的均匀性79

4.4真空蒸发镀膜机80

4.4.1立式蒸发镀膜机80

4.4.2卷绕式蒸发镀膜机81

参考文献84

第5章辉光放电离子镀膜技术85

5.1直流二极型离子镀膜技术85

5.1.1直流二极型离子镀膜的装置85

5.1.2直流二极型离子镀膜的工艺过程86

5.1.3直流二极型离子镀膜中的粒子能量86

5.1.4直流二极型离子镀膜的条件87

5.1.5直流二极型离子镀膜中高能离子的作用88

5.1.6离子镀膜层形成的影响因素92

5.1.7直流二极型离子镀膜技术的特点94

5.2辉光放电离子镀膜技术的发展94

5.2.1电子枪蒸发源直流二极型离子镀膜技术95

5.2.2活性反应离子镀膜技术96

5.2.3热阴极离子镀膜技术97

5.2.4射频离子镀膜技术98

5.2.5集团离子束离子镀膜技术98

5.3增强型辉光放电离子镀膜技术的共同特点99

参考文献100

第6章热弧光放电离子镀膜技术101

6.1空心阴极离子镀膜技术102

6.1.1空心阴极离子镀膜机102

6.1.2空心阴极离子镀膜的工艺过程102

6.1.3空心阴极离子镀膜的条件103

6.1.4空心阴极离子镀膜机的发展104

6.2热丝弧离子镀膜技术105

6.2.1热丝弧离子镀膜机105

6.2.2热丝弧离子镀膜的工艺过程106

6.3热弧光放电离子镀膜的技术特点107

6.4辉光放电离子镀膜与热弧光放电离子镀膜对比109

6.4.1电子枪对比109

6.4.2镀膜技术特点对比109

参考文献110

第7章阴极电弧离子镀膜技术111

7.1阴极电弧源112

7.2小弧源离子镀膜技术112

7.2.1小弧源离子镀膜机的结构112

7.2.2小弧源离子镀膜的工艺过程114

7.3阴极电弧离子镀膜的机理114

7.4阴极电弧离子镀膜技术的发展116

7.4.1小弧源离子镀膜机的发展116

7.4.2矩形平面大弧源离子镀膜机120

7.4.3柱状阴极电弧源离子镀膜机121

7.5对阴极电弧离子镀膜机配置的特殊要求128

7.5.1引弧装置的设置128

7.5.2磁场的设置128

7.5.3屏蔽结构的设置128

7.6阴极电弧离子镀膜技术的特点129

7.7清洗技术的发展130

7.7.1钛离子清洗工件的不足130

7.7.2弧光放电氩离子清洗技术131

7.7.3气态源弧光放电氩离子清洗技术131

7.7.4固态源弧光放电氩离子清洗技术132

7.8阴极电弧离子镀中脉冲偏压电源的作用134

参考文献137

第8章磁控溅射镀膜技术139

8.1磁控溅射镀膜的设备与工艺过程140

8.1.1平面靶磁控溅射镀膜机140

8.1.2磁控溅射镀膜的工艺过程140

8.2阴极溅射和磁控溅射142

8.2.1阴极溅射142

8.2.2磁控溅射144

8.3磁控溅射镀膜技术的特点147

8.3.1磁控溅射镀膜技术的优点147

8.3.2磁控溅射镀膜技术的不足148

8.4磁控溅射离子镀膜技术的发展149

8.4.1柱状磁控溅射靶149

8.4.2平衡磁控溅射靶与非平衡磁控溅射靶151

8.4.3磁控溅射镀介质薄膜技术的进步156

8.4.4热阴极增强磁控溅射162

8.4.5高功率脉冲磁控溅射162

8.5磁控溅射工件清洗新技术165

8.5.1ABS源165

8.5.2弧光放电氩离子清洗工件166

8.5.3用弧光放电源增强磁控溅射镀膜166

参考文献167

第9章带电粒子流在镀膜中的作用169

9.1带电粒子流的类型169

9.2离子束169

9.2.1离子束的能量及作用169

9.2.2离子注入170

9.2.3离子束溅射镀膜和离子束刻蚀173

9.2.4离子束辅助沉积及低能离子源174

9.3弧光电子流180

9.3.1弧光电子流的特点与产生方法180

9.3.2弧光电子流的应用180

参考文献182

*10章等离子体增强化学气相沉积技术183

10.1气态物质源镀膜技术分类183

10.2化学气相沉积技术184

10.2.1热化学气相沉积技术184

10.2.2金属有机化合物气相沉积技术188

10.2.3原子层沉积技术190

10.3等离子体增强化学气相沉积技术192

10.3.1等离子体增强化学气相沉积技术类型192

10.3.2直流辉光放电增强化学气相沉积技术193

10.4等离子体增强化学气相沉积原理196

10.4.1多原子气体的热运动196

10.4.2多原子气体的激发和电离198

10.4.3等离子体中固体表面的反应200

10.4.4等离子体增强化学气相沉积技术的优点200

10.5各种新型等离子体增强化学气相沉积技术201

10.5.1直流磁控电子回旋PECVD技术202

10.5.2网笼等离子体浸没离子沉积技术202

10.5.3电磁增强型卷绕镀膜机203

10.5.4射频增强等离子体化学气相沉