各种薄膜气相沉积技术的特点对比

项 目

真空蒸发

溅射

离子镀

化学气相沉积

电镀

热喷涂

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

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

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

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

膜层

特点

密度

依材料而变化

较高

高

较高

中等

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

内应力

拉应力

压应力

依工艺条件而定

附着力

一般

较好

好

依具体情况而定

好

较好

绕射性

差

较好

较好

纯度

很好

较好

较好

好

一般

—

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

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

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

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

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

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

薄膜与基底间界面元素的扩散

较少

是

是

是

没有

有限

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

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

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

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

薄膜制造成本

较低

稍高

低

很低

较高