真空鍍膜技術(shù)簡(jiǎn)稱PVD，在真空條件下，采用物理方法，使材料源表面氣化成原子、分子或離子，在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術(shù)。真空鍍膜設(shè)備鍍膜技術(shù)主要分為蒸鍍、濺射和離子鍍三大類。而蒸發(fā)鍍膜技術(shù)也分為三種，電阻蒸發(fā)，電子束蒸發(fā)，感應(yīng)加熱蒸發(fā)。三種蒸發(fā)鍍膜技術(shù)，各自有各自的特點(diǎn)。
盡管后來發(fā)展起來的濺射鍍和離子鍍?cè)谠S多方面要比蒸鍍優(yōu)越，但真空蒸發(fā)技術(shù)仍有許多優(yōu)點(diǎn)，如設(shè)備與工藝相對(duì)比較簡(jiǎn)單，即可鍍制非常純凈的膜層，又可制備具有特定結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的膜層等，仍然是當(dāng)今非常重要的鍍膜技術(shù)。近年來，由于電子轟擊蒸發(fā)，高頻感應(yīng)蒸發(fā)及激光蒸發(fā)等技術(shù)在蒸發(fā)鍍膜技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，使這一技術(shù)更趨完善。
近年來，該法的改進(jìn)主要是在蒸發(fā)源上。為了抑制或避免薄膜原材料與蒸發(fā)加熱器發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改用耐熱陶瓷坩堝，如 BN坩堝。為了蒸發(fā)低蒸氣壓物質(zhì)，采用電子束加熱源或激光加熱源。為了制造成分復(fù)雜或多層復(fù)合薄膜，發(fā)展了多源共蒸發(fā)或順序蒸發(fā)法。為了制備化合物薄膜或抑制薄膜成分對(duì)原材料的偏離，出現(xiàn)了反應(yīng)蒸發(fā)法等。
二、熱蒸鍍工作原理：
真空蒸發(fā)鍍膜包括以下三個(gè)基本過程∶
將膜材置于真空鍍膜室內(nèi)，通過蒸發(fā)源加熱使其蒸發(fā)，當(dāng)蒸發(fā)分子的平均自由程大于真空鍍膜室的線性尺寸時(shí)，蒸汽的原子和分子從蒸發(fā)源表面逸出后，在飛向基片表面過程中很少受到其他粒子（主要是殘余氣體分子）的碰撞阻礙，可直接到達(dá)被鍍的基片表面，由于基片溫度較低，便凝結(jié)其上而成膜，為了提高蒸發(fā)分子與基片的附著力，對(duì)基片進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜崾潜匾?。為使蒸發(fā)鍍膜順利進(jìn)行，應(yīng)具備蒸發(fā)過程中的真空條件和制膜過程中的蒸發(fā)條件。
蒸發(fā)過程中的真空條件：真空鍍膜室內(nèi)蒸汽分子的平均自由程大于蒸發(fā)源與基片的距離（稱做蒸距）時(shí)，就會(huì)獲得充分的真空條件。為此，增加殘余氣體的平均自由程，借以減少蒸汽分子與殘余氣體分子的碰撞概率，把真空鍍膜室抽成高真空是非常必要的。否則，蒸發(fā)物原子或分子將與大量空氣分子碰撞，使膜層受到嚴(yán)重污染，甚至形成氧化物；或者蒸發(fā)源被加熱氧化燒毀；或者由于空氣分子的碰撞阻擋，難以形成均勻連續(xù)的薄膜。
三、真空蒸鍍特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備比較簡(jiǎn)單 、操作容易；制成的薄膜純度高、質(zhì)量好，厚度可較準(zhǔn)確控制；成膜速率快，效率高；薄膜的生長(zhǎng)機(jī)理比較簡(jiǎn)單；
缺點(diǎn)：不容易獲得結(jié)晶結(jié)構(gòu)的薄膜；所形成的薄膜在基板上的附著力較小；工藝重復(fù)性不夠好等。
電阻蒸發(fā)鍍膜技術(shù)采用電阻加熱蒸發(fā)源的蒸發(fā)鍍膜技術(shù)，一般用于蒸發(fā)低熔點(diǎn)材料，如鋁、金、銀、硫化鋅、氟化鎂、三氧化二鉻等；加熱電阻一般采用鎢、鉬、鉭等。奇優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)材料易與坩堝反應(yīng)，影響薄膜純度，不能蒸鍍高熔點(diǎn)的介電薄膜；蒸發(fā)率低。
電子束蒸發(fā)，利用高速電子束加熱使材料汽化蒸發(fā)，在基片表面凝結(jié)成膜的技術(shù)。電子束熱源的能量密度可達(dá)104-109w/cm2，可達(dá)到3000℃以上，可蒸發(fā)高熔點(diǎn)的金屬或介電材料如鎢、鉬、鍺、SiO2、AL2O3等。
電子束加熱的蒸鍍?cè)从兄睒屝碗娮訕尯蚭型電子槍兩種(也有環(huán)行)，電子束自源發(fā)出，用磁場(chǎng)線圈使電子束聚焦和偏轉(zhuǎn)，對(duì)膜料進(jìn)行轟擊和加熱。其優(yōu)點(diǎn)可蒸發(fā)任何材料，薄膜純度高，直接作用于材料表面，熱效率高。缺點(diǎn)電子槍結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，化合物沉積時(shí)易分解，化學(xué)比失調(diào)。
感應(yīng)加熱蒸發(fā)，利用高頻電磁場(chǎng)感應(yīng)加熱，使材料汽化蒸發(fā)在基片表面凝結(jié)成膜的技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)蒸發(fā)速率大，可比電阻蒸發(fā)源大10倍左右，蒸發(fā)源的溫度穩(wěn)定，不易產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象，坩堝溫度較低，坩堝材料對(duì)膜導(dǎo)污染較少。其缺點(diǎn)蒸發(fā)裝置必須屏蔽，造價(jià)高、設(shè)備復(fù)雜。
發(fā)真空鍍膜設(shè)備這三種蒸發(fā)鍍膜技術(shù)雖然原理都是一樣，都是通過高溫蒸發(fā)材質(zhì)汽化的方式鍍膜，但是所應(yīng)用的環(huán)境卻不一樣，鍍的膜材和基材也有不同的要求。
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