薄膜技术期末复习资料
《薄膜光学与技术》期末复习题
2013《薄膜光学与技术》期末复习题一、填空题1、在折射率为3.5的基底表面镀单层减反射膜，对于4000nm的光波，理论上能达到最佳减反射效果的薄膜折射率为：，需要镀制的薄膜光学厚度为nm。
2、若薄膜的折射率为n，光线在薄膜内的折射角为θ，则s、p光的修正导纳分别为、。
3、对于波长为λ的光来说，单层膜的光学厚度每增加，薄膜的反射率就会出现一次极值变化。
当薄膜的折射率小于基底折射率时，出现的第一个反射率极值是（极大、极小）值。
4、虚设层的形成条件是：。
5、周期性对称膜系(pqp)s的等效折射率和的等效折射率完全相同，其等效位相厚度等于。
6、折射率为n1，光学厚度为λ0/4，基底的折射率为n s，那么，该单层膜与基底的组合导纳为：。
7、介质高反射膜的波数宽度仅与两种膜料的有关；高反射带的波长宽度与、成正比，与成反比。
8、热偶真空规是通过直接测量达到间接测量的目的。
9、镀膜室内真空度高表明气体压强，真空度低则气体压强。
10、薄膜几何厚度的监控通常用膜厚仪来实现，光学厚度的监控常常采用膜厚仪来监控。
11、采用PVD技术制造薄膜器件时，影像薄膜折射率的主要工艺因素是：、、。
12、改善膜层厚度均匀性的措施包括和。
13、采用光电极值法监控膜厚，如果需要镀制光学厚度为900nm的薄膜，在500-700nm范围内，可以选取的监控波长为和nm。
⑴光学薄膜的结构参数有：膜系结构、膜层折射率、膜层厚度。
⑵薄膜的光学特性参数有：反射率、透射率、吸收率、散射率。
⑶光学膜系设计的目的是：得到满足特定光谱透过率或光谱反射率技术要求的膜系结构。
⑷薄膜制造的目的是：制造出具有设计光谱透过率或光谱反射率特性的薄膜器件。
⑸真空热蒸发技术中影响膜层性能的主要工艺因素有：真空度、蒸发速度、烘烤温度、基底表面洁净度。
⑹镀制中离子轰击的目的是：提高膜层填充密度⑺光电极值法监控膜层厚度的缺点是：控制精度低，不能控制太薄的膜层。
⑻膜层填充密度低将会导致：光学性能不稳定，机械性能差，散射和吸收损耗大。
薄膜复习题纲.doc
第一章1. 气体分子的平均fcl 由程：一个气体分子在两次碰撞之叫的平均距离。
重要性：〒均自山程影响分子到衬底的能量大小，自山程小，能量小，形成疏松溥膜3. 气体流动状态分类：分子流状态和粘滞流状态分了流状态Kn<l :在高真空环境中，气体分子除了与容器器壁发生碰撞意外，儿乎不 发生气体分子叫的碰撞过程的气体流动状态。
（特点：气体分子的平均B 由程人于气体稗器 的尺寸或与其相当）粘滞流状态Kn 〉10:当气体压力较高吋，气体分子的平均£1由程较短，气体分子间的 相互碰撞较为频繁的气体的流动状态。
（与分子流状态相比，沾滞流状态的气体流动模式要 S 杂得多，在低流速的情况下，粘滞流状态的气流处于层流状态，在流苏较高时，气体的流 动状态转变为紊流状态）4. 真空泵分类：输运式：采川对气体进行压缩的方式将气体分子输送至真空系统之外 捕获式：依靠在真空系统内凝集或吸附气体分子的方式将气体分子捕获，排除于真空系统之外。
（机械泵，罗茨泵等低级泵获得的真空范围，前者10-lPaA 者10-2Pa;涡轮泉，油扩 散泵等高级泵获得髙真空） 1）.汕扩散泵工作原理：将扩散泵油加热至高温蒸发状态（200oC ），让油蒸气呈多级状向下定向高速喷出 吋不断捕击使其被iQ 向排气门运动，在压缩作用下被排出泵体。
M 吋泵体冷却的油蒸汽又会 凝聚返回泵的底部工作参数：实际抽速：1-104L/S （决定于泵体U 径） 极限真空：10_5Pa 特点与使用： 与旋片机械泵串联使川，需要机械泵抽预真空（1 Pa ）;汕污染；价格便宜。
2）涡轮分子泵工作原理：靠机械运动对气体分了•施加作用，并使气体分了向特定方向运动的原理來工作 的。
涡轮分子泵的转子叶片具奋特定的形状，以20000-30000转/分的高速旋转，将动景传 给气体分子，多级叶片（10-40）的连续压缩保证了分子泵的高效快速的工作。
工作参数：实际抽速：lOOOL/s （决定干泵体门径和转速） 极限真空：10_5Pa5. 热偶真空规和电离真空规（1） 热偶规工作原理：气体的热导率随气体压力变化，通过热电偶测出热丝的温度，也 就2.真空度：表示气体的势波强度，一个相对外界的概念， 态。
《薄膜材料与薄膜技术》复习题
《薄膜材料与薄膜技术》复习题1.薄膜材料与体材料的联系与区别。
1. 薄膜所用原料少，容易大面积化，而且可以曲面加工。
例：金箔、饰品、太阳能电池，GaN，SiC，Diamond2. 厚度小、比表面积大，能产生许多新效应。
如：极化效应、表面和界面效应、耦合效应等。
3. 可以获得体态下不存在的非平衡和非化学计量比结构。
如：Diamond: 工业合成, 2000℃，5.5万大气压, CVD生长薄膜:常压，800度.Mgx Zn1-x O: 体相中Mg的平衡固溶度为0.04, PLD法生长的薄膜中，x可0~1.4. 容易实现多层膜，多功能薄膜。
如：太阳能电池、超晶格： GaAlAs/GaAs5. 薄膜和基片的粘附性，一般由范德瓦耳斯力、静电力、表面能（浸润）和表面互扩散决定。
范德瓦耳2. 真空度的各种单位及换算关系如何？●1pa=1N/m2(1atm)≈1.013×105Pa(帕)●1Torr≈1 / 760atm≈1mmHg●1Torr≈133Pa≈102 Pa● 1bar = 0.1MPa3. 机械泵、扩散泵、涡轮分子泵和低温泵的工作原理是什么？旋片式机械泵工作过程：1.气体从入口进入转子和定子之间2.偏轴转子压缩空气并输送到出口3.气体在出口累积到一定压强，喷出到大气工作范围及特点：Atmosphere to 10-3 torr耐用，便宜由于泵的定子、转子都浸入油中，每周期都有油进入容器，有污染。
要求机械泵油有低的饱和蒸汽压、一定润滑性、黏度和高稳定性。
油扩散泵1. 加热油从喷嘴高速喷出，气体分子与油分子碰撞实现动量转移，向出气口运动，或溶入油中，油冷凝后，重新加热时，排出溶入的气体，并由出气口抽出；2. 需要水冷，前级泵3. 10-3 to 10-7 Torr (to 10-9 Torr，液氮冷阱)优点：耐用、成本低，抽速快无震动和声音缺点：油污染涡轮分子泵特点：1. 气体分子被高速转动的涡轮片撞击，向出口运动2.多级速度：30,000-60,000 rpm.转子的切向速度与分子运动速率相当3. Atmosphere to 10-10 Torr4. 启动和关闭很快5. 无油，有电磁污染6. 噪声大、有振动、比较昂贵.低温泵（Cryopump）特点：1.利用20K以下的低温表面来凝聚气体分子实现抽气，是目前最高极限真空的抽气泵；2.可对各种气体捕集，凝结在冷凝板上，所以工作一段时间后必须对冷凝板加热“再生”；3. “再生”必须彻底；4. 加热“再生”温度 >200 °C 烘烤除去吸附的气体5. 无油污染；6. 制冷机式低温泵运作成本低，较常采用。
薄膜材料技术复习题090526
1.薄膜定义：按照一定需要，利用特殊的制备技术，在基体表面形成厚度为亚微米至微米级的膜层。
这种二维伸展的薄膜具有特殊的成分、结构和尺寸效应而使其获得三维材料所没有的特性，同时又很节约材料，所以非常重要。
通常是把膜层无基片而能独立成形的厚度作为薄膜厚度的一个大致的标准，规定其厚度约在1µm左右。
2.一些表面定义：1)理想表面：沿着三维晶体相互平行的两个面切开，得到的表面，除了原子平移对称性破坏，与体内相同。
2)清洁表面：没有外界杂质。
3)弛豫表面：表面原子因受力不均向内收缩或向外膨胀。
4)重构表面：表面原子在与表面平行的方向上的周期也发生变化，不同于晶体内部原子排列的二维对称性（再构）。
5)实际表面：存在外来原子或分子。
3. 薄膜的形成的物理过程驰豫重构驰豫+重构⎧⎪⎨⎪⎩驰豫：表面向下收缩，表面层原子与内层原子结构缺陷间距比内层原子相互之间有所减小。
重构：在平行表面方向上原子重排。
①小岛阶段——成核和核长大，透射电镜观察到大小一致(2-3nm)的核突然出现.平行基片平面的两维大于垂直方向的第三维。
说明：核生长以吸附单体在基片表面的扩散，不是由于气相原子的直接接触。
②结合阶段——两个圆形核结合时间小于0.1s,并且结合后增大了高度，减少了在基片所占的总面积。
而新出现的基片面积上会发生二次成核，复结合后的复合岛若有足够时间，可形成晶体形状，多为六角形。
核结合时的传质机理是体扩散和表面扩散（以表面扩散为主）以便表面能降低。
③沟道阶段——圆形的岛在进一步结合处，才继续发生大的变形→岛被拉长，从而连接成网状结构的薄膜，在这种结构中遍布不规则的窄长沟道，其宽度约为5-20nm ，沟道内发生三次成核，其结合效应是消除表面曲率区，以使生成的总表面能为最小。
④连续薄膜——小岛结合，岛的取向会发生显著的变化，并有些再结晶的现象。
沟道内二次或三次成核并结合，以及网状结构生长→连续薄膜。
4. 薄膜的附着类型及影响薄膜附着力的工艺因素⎧⇒⇒⇒⎨⎩⎧⎧⎧⇒⇒⇒⇒⎨⎨⎨⎩⎩⎩⎧⇒⎨⎩（在新面积处）稳定核（在捕获区）单体的吸附形成小原子团临界核临界核（在非捕获区）大岛大岛连合沟道薄膜小岛 二次成核二、三次成核二、三次成核 连续薄膜（在沟道和孔洞处）三次成核薄膜的附着类型①简单附着：薄膜和基片间形成一个很清楚的分界面，薄膜与基片间的结合力为范德华力②扩散附着—由两个固体间相互扩散或溶解而导致在薄膜和基片间形成一个渐变界面。
薄膜复习资料
1.真空系统的排气公式及检漏答：（1） 抽速及流导 流导C ：在真空系统内，真空管路中气体的通过能力。
12Q C P P =-，式中，p1和p2为部件两端的气体压力；Q为单位时间内通过该真空部件的气体体积。
真空泵的抽速 S=Q/P ，式中，P 为真空泵入口处的气体压力；Q 为单位时间内通过的真空泵入口的气体体积。
真空泵的实际抽速S 永远小于理论抽速S p 。
用一台抽速为S p 的泵，通过流导C 抽真空容器中的气体。
设真空容器的压力为P ，泵入口处的压力为P r （注：即图中的P p ），由于流量各处相等,即： Q=S p ·P r =S ·P=C(P －P r )→S=（2）真空泵的极限真空度实际的抽真空过程中总存在着漏气，如从真空系统外渗入到真空腔中（Q pe ），从真空材料内往真空腔体内扩散（Q d ）等。
设总漏气量为Q L 则有：L Q PS Q =- ，其中， Q L =Q des +Q d +Q pe +Q leak 令Q=0，得极限真空度P m 为L m Q P S=（注：要求P m 和S 会互推算）。
(3) 抽气公式由于气体通量Q 可以表达为气体体积V 与压力p 的乘积对时间的导数，即()d P V dP Q Vdtdt=-=-，得抽气公式：LdP PS VQ dt=-+积分得，t()+/S V L P t P eQ S ⨯-=(注：此处稍微做了简化)。
其中P 0为真空系统在t=0时的真空度，它将随着时间的延长而趋于P m 。
(4)检漏右图为抽真空过程中不同漏气方式对真空度的影响。
只能检查比较明显的漏气，可以通过对比抽气泵的极限真空和实际得到的真空来判断漏气的大小漏气的判断：（1）直线a：压力保持不变（2）曲线b：压力开始时曲线上升较快，然后上升速度渐缓并逐渐趋于水平恒定状态，这是放气造成的，因为不论是蒸汽源的放气或材料的放气，在达到一定的压力后都会呈现出饱和状态的趋势。
薄膜材料与薄膜技术复习资料
薄膜材料与薄膜技术第一章1.真空度划分：粗真空：105-102Pa 接近大气状态热运动为主低真空：102-10-1Pa高真空：10-1-10-6Pa超高真空：<10-6Pa2.吸附与脱附物理吸附与化学吸附气体吸附：固体表面捕获气体分子的现象物理吸附：没有选择性、主要靠分子之间的吸引力、容易发生脱附、一般只在低温下发生化学吸附：在较高温度下发生、不容易脱附，只有气体和固体表面原子接触生成化合物才能产生吸附作用。
气体脱附：是吸附的逆过程。
3.旋片式机械真空泵用油来保持各运动部件之间的密封，并靠机械的办法，使该密封空间的容积周期性地增大，即抽气；缩小，即排气，从而达到连续抽气和排气的目的。
4.分子泵牵引泵：结构简单、转速小、压缩比大（效率低）涡轮式分子泵：抽气能力高、压缩比小（效率高）5.低温泵深冷板装在第二级冷头上，温度为10-20k，板正面光滑的金属表面可以去除氮、氧等气体，反面的活性炭可以吸附氢、氦、氖等气体。
通过两极冷头的作用，可以达到去除各种气体的目的，从而获得超高真空状态。
6.真空的测量电阻真空计：压强越低，电阻越高（p↓→R↑）测量范围105---10-2Pa热偶真空计：压强越低，电动势越高（p↓→Ɛ↑）测量范围102----10-1Pa电离真空计：三种（BA型、热阴极、冷阴极）A：灯丝（发射极）F：栅极（加速极）G：收集极第二章1.薄膜制备的化学方法以发生一定化学反应为前提，由热效应引起或由离子的电致分离引起。
（热激活、离子激活）2.热氧化生长在充气条件下，通过加热基片的方式可以获得大量的氧化物、氮化物和碳化物薄膜。
3.化学气相沉积优缺点：优点（记住四条）：①成核密度高，均匀平滑的薄膜。
②绕射性好，对于形状复杂的表面或工件的深孔、细孔等都能均匀覆膜。
③不需要昂贵的真空设备。
④残余应力小，附着力好，且膜致密，结晶良好。
⑤可在大尺寸基片或多基片上进行。
可一制备金属和非金属薄膜，成膜速率快，面积大。
《薄膜材料与技术》复习资料总结
《薄膜材料与技术》复习资料总结【讲义总结】1.真空区域的划分：①粗真空(1x105~1x102Pa)。
在粗真空下，气态空间近似为大气状态，分子以热运动为主，分子间碰撞十分频繁；②低真空(1x102~1x10-1)。
低真空时气体分子的流动逐渐从黏滞流状态向分子流状态过度，此时气体分子间碰撞次数与分子跟器壁间碰撞次数差不多；③高真空(1x10-1~1x10-6)。
当达到高真空时，气体分子的流动已经成为分子流状态，以气体分子与容器壁间的碰撞为主，且碰撞次数大大减小，蒸发材料的粒子沿直线飞行；④超高真空(＜1x10-6)。
达到超高真空时，气体分子数目更少，几乎不存在分子间碰撞，分子与器壁的碰撞机会更少。
2.获得真空的主要设备：旋片式机械真空泵，油扩散泵，复合分子泵，分子筛吸附泵，钛生化泵，溅射离子泵和低温泵等，其中前三种属于气体传输泵，后四种属于气体捕获泵，全为无油类真空泵。
3.输运式真空泵分为机械式气体输运泵和气流式气体输运泵。
4.极限压强：指使用标准容器做负载时，真空泵按规定的条件正常工作一段时间后，真空度不再变化而趋于稳定时的最低压强。
5.凡是利用机械运动来获得真空的泵称为机械泵，属于有油类真空泵。
6.旋片式真空泵泵体主要由锭子、转子、旋片、进气管和排气管等组成。
7.真空测量：指用特定的仪器和装置，对某一特定空间内的真空度进行测定。
这种仪器或装置称为真空计。
按测量原理分为绝对真空计和相对真空计。
8.物理气相沉积：是利用某种物理过程实现物质原子从源物质到薄膜的可控转移过程。
特点：①需要使用固态或熔融态的物质作为沉积过程的源物质；②源物质通过物理过程转变为气相，且在气相中与衬底表面不发生化学反应；③需要相对较低的气体压力环境，这样其他气体分子对于气相分子的散射作用较小，气相分子的运动路径近似直线；④气相分子在衬底上的沉积几率接近100%。
在物理气相沉积技术中最基本的两种方法是蒸发法和溅射法。
9.蒸发沉积薄膜纯度取决于：①蒸发源物质的纯度；②加热装置、坩埚等可能造成的污染；③真空系统中的残留气体。
薄膜材料与技术复习题
一、选择题:1、所谓真空, 是指：（）A.一定的空间内没有任何物质存在；B.一定空间内气压小于1个大气压时, 气体所处的物理状态；C、一定空间内气压小于1 MPa时, 气体所处的物理状态；D.以上都不对2.以下关于CVD特点的描述, 不正确的是: （）A.与溅射沉积相比, CVD具有更高的沉积速率；B、与PVD相比, CVD沉积绕射性较差, 不适于在深孔等不规则表面镀膜；C.CVD的沉积温度一般高于PVD方法；D.CVD沉积获得的薄膜致密、结晶完整、表面平滑、内部残余应力低3.关于气体分子的平均自由程, 下列说法不正确的是: （）A.气压越高, 气体分子的平均自由程越小；B.真空度越高, 气体分子的平均自由程越长；C.温度越高, 气体分子的平均自由程越长；D.气体分子的平均自由程与温度、压力无关, 取决于气体种类4、下列PECVD装置中, 因具有放电电极而存在离子轰击、弧光放电所致的电极损坏潜在风险和电极材料溅射污染薄膜问题的是：（）A.电容耦合型；B.电感耦合型；C.微波谐振型；D.以上都不对5、按真空区域的工程划分, P = 10-4 Pa时, 属于（）区域, 此时气体分子的运动以（）为主。
A.粗真空；B.低真空；C.高真空；D.超高真空；E、粘滞流；F、分子流；G、粘滞-分子流H、Poiseuille流6、下列真空计中, （）属于绝对真空计。
A.热偶真空计；B.电离真空计；C.Pirani真空计；D.薄膜真空计7、CVD沉积薄膜时, 更容易获得微晶组织薄膜的方法是：（）A.低温CVD；B.中温CVD；C.高温CVD；D.以上都不对8、下列真空泵中, （）属于气体输运泵。
A.旋片式机械泵；B、油扩散泵；C、涡轮分子泵；D、低温泵9、低温CVD装置一般指沉积温度<（）的CVD装置。
A.1000℃；B.500℃；C.900℃；D.650℃10、下列关于镍磷镀技术的说法中, 正确的是: （）A.所获得的镀层含有25wt%左右的P而非纯Ni, 所以也称NiP镀；B、低P含量的镍磷镀镀层致密, 硬度可达到与电镀硬Cr相当的水平；C.高P含量的镍磷镀镀层无磁性；D.可直接在不具有导电性的基体上镀膜11.关于LPCVD方法, 以下说法中正确的是: （）A、低压造成沉积界面层厚度增加, 因此薄膜沉积速率比常压CVD更低；B.低压造成反应气体的扩散系数增大；C.低压导致反应气体的迁移运动速度增大；D.薄膜的污染几率比常压CVD更低12.气相沉积固态薄膜时, 根据热力学分析以下说法中不正确的是: （）A.气相过饱和度越大, 固态新相形核能垒越低；B.气相过饱和度越大, 固态新相形核能垒越高；C、气相过饱和度越大, 固态新相临界晶核尺寸越大；D.固态新相的形核能垒和临界晶核尺寸只取决于沉积温度（过冷度）13、溅射获得的气相沉积原子是高能离子轰击靶材后, 二者通过级联碰撞交换能量的结果, 因此入射离子能量（）时更容易发生溅射现象。
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e构优点：正离子偏转方向与电子偏转方向相反，可避免直枪中正离子对镀层的污染；另外可有效地抑制电子。
II、三种膜厚：
溅射镀膜：
溅射原理：是荷能粒子轰击物质表面，并在碰撞过程中发生动能与动量的转移，从而将物质表面原子或分子激发出来的过程。
2、特点：
a)成膜速度快，设备简单，操作容易；制得薄膜纯度高；薄膜生长机理比较简单；
b)缺点：薄膜附着力较小，结晶不够完善，工艺重复性不够好。
c)结构主要有：真空室，蒸发源、基板、基板加热器及测温计
3、若真空室压力过高，会出现什么情况？
a)蒸发源被气体氧化
b)气化原子或分子在飞行过程中被空气分子频繁碰撞致使难以形成均匀的薄膜层
机械泵+扩散泵系统为油系统
三、真空的测量
1、热偶真空计
a、原理：热偶真空计是利用低压下气体的热传导与压强有关的原理制成的真空计。压强较高时，气体传导的热量与压强无关，只有当压强降到低真空范围才与压强成正比。
Q =Q1＋Q2 + Q3，热平衡时，灯丝温度T为一定值。辐射热量Q1，灯丝与热偶丝的传导热量Q2为恒量，Q3随气体分子对灯丝的碰撞次数而变化，即与压强有关。真空度越高，则热丝表面温度越低（和热丝表面碰撞的气体分子多，带走的热量多）。
、没有冷却水，油分子不能及时冷却，返回泵底，影响抽速，甚至抽不上去，还可能返油到真空室中污染。
C、分子泵和罗茨泵
1、分子泵的原理：类似于精密的电风扇，靠高速旋转的叶片对气体施加作用力，并使气体分子向特定的方向运动而实现高真空。
分子泵的特点：启动迅速，噪声小，运行平稳，抽速大，无需任何工作液体。
2、罗茨泵（10-4）的原理：又称机械增压泵，既应用分子泵的原理，又利用油封机械泵的变容积原理。
特点：I、Pn不可能趋于零，因为A、在出气与转子密封点之间存在“有害空间”，
B、单级泵时进气口与排气口压力差大。C、泵油在高温摩擦下，裂解形成轻馏成分。D、水蒸气凝结，形成悬浊液。
II、对机械泵油的基本要求:A、饱和蒸气压低B、有一定的湿润性和粘度C、稳定性高
##水分和油混合在一起，形成一种悬浊液，破坏油的密封和润滑，且使泵壁生锈。
分子流：高真空环境下，气体分子除了与容器壁发生碰撞外，几乎不发生分子间的碰撞
4、薄膜的制备方法
5、真空的获得（真空泵）
A、机械泵
原理：建立在波-马洛特定律的基础上，在一定的温度下容器的体积与压强成正比，它是通过转子的转动先从真空室内吸取一定量的体积的气体后，再通过转子的转动压缩气体使泵室的压强增大，当压强增大到某一定的值，气体便推开排气阀由排气管排出。
2、三极溅射：由热阴极发射电子来维持放电，同时使靶电位低于等离子体电位，阳极和基板支架分离，阴极和靶分离。
3、四极溅射：在三极溅射的基础上增加辅助阳极，作用是使放电更加稳定。
优点：1.轰击靶的离子电流和离子能量可独立控制，工艺重复性提高；2.在较低的气压下能维持放电0.1-0.01Pa；3.靶电压低，对基板的辐照损伤小；4.适宜于作半导体器件和集成电路。
缺点：1.灯丝损耗，灯丝不纯物对薄膜的污染；2.装置比二极溅射复杂，面积大、密度均匀的等离子体获得较困难；3.高速溅射时基板温升较高点：A、淀积导体、半导体、绝缘体在内内的所有材材料；B、不需要二次电子来维持放电，击穿电压及维持放电电压均很低；C、工作气压低(~1/10直流)；D、电子作振荡运动，增加了碰撞几率，便于吸收能量，
缺点：1.溅射设备复杂、需要高压装置；2.溅射淀积的成膜速度低，真空蒸镀：0.1～5μm/min，溅射：0.01～0.5μm/min；3.基板温升较高和易受杂质气体影响等。
直流辉光放电
溅射阈值：是指靶材原子发生溅射的入射离子所必须具有的最小能量，它与离子质量之间无明显的依赖关系，而主要取决于靶材料。
罗茨泵的特点：转子与泵体、转子与转子之间保持一不大的间隙（约0.1 mm），缝隙不需要油润滑和密封，故很少有油蒸汽污染；转子可以有很大的转速；启动快振动小
罗茨泵的极限压强可以达到10-4Pa（双级泵）具有很大的抽速等特点。
aa、联泵
I、为减少有害空间的影响，通常采用双级泵。该泵必须由两个转子串联构成，以一个转子空间的出气口作为另一个转子空间的进气口，可将极限真空从单级泵的1 Pa提高到10-2
量级（机械泵）
2、扩散泵必须与机械泵配合使用才能组成高真空系统，单独使用扩散泵时没有抽气作用的
3、分子泵时靠高速转动的转子碰撞气体并把它趋向排气口，由前级泵抽走，而使被抽容器获得超高真空的一种机械真空泵。
4、罗茨泵必须和前级泵串联使用。
例如：罗茨泵不能单独使用，既不能常压启动，需串联一个前级机械泵，当前级的泵抽到一定压强后，罗茨泵才能启动，在前级泵的基础上罗茨泵可以提高数量级。串联后组成的联合泵可以把真空度提高几个数量级。真空可划分为粗真空、高真空。而真空的获取需一级一级分级获得。
一、薄膜：采用一定方法使处于某种状态的一种或几种物质（原材料）基团以物理或化学方式附着于衬底表面，在衬底材料表面形成的一层新物质。
薄膜定义的特点：A、强调制备方法。B、强调了薄膜生长机理与过程
C、强调了薄膜生长必须依附基板（衬底）
二、1.对于每一种气体都有一个特定的温度，高于此温度时，气体无论如何压缩都不会液化，这个温度称为“临界温度”，高于临界温度的气体物质称气体，低于临界温度的气态物质称为蒸汽。
解决方法：是油气镇泵，在气体未压缩之前，先渗入一定量的空气，协助打开阀门，让水蒸汽在未凝结前排出。
B、扩散泵
1、原理：上下的气压差使真空室内气体向下扩散，与油分子碰撞发生能量交换，驱使被抽气体分子沿蒸汽流方向高速运动，带到出气口，由机械泵抽走。
油蒸汽喷到冰冷的泵壁被冷凝成液体，流回泵底，又被再次加热成蒸汽，循环工作从而获得高真空。
II、在水冷挡板与被抽气体之间加入冷阱（液氮或弗利昂制冷）可进一步减少油的返流，一般，这二者同时使用，效果会更好。
aa、扩散泵不能单独使用的原因及bb、使用扩散泵忘记关闭冷却水结果会怎样？
答：扩散泵在任何压力环境下，都不能单独使用，因为出口压力达到一定值后，远大于进口压强，形成反压超过蒸汽流的作用，会使泵不能继续抽气。如果接触大气，还可能使扩散泵油悬浊分子氧化。
C、蒸发源材料的要求：a)、熔点高，b）饱和蒸汽压低，c)、化学性能稳定d）、具有良好的耐热性，热源变化时，功率密度变化较小，e）、原材料丰富，经济耐用
电子束蒸发源
I、工作原理：阴极灯丝发射电子后，受阳极的吸引而被加速，获得动能后轰击处于阳极的蒸发材料上，使蒸发材料加热气化，实现镀膜。
优缺点：A、电子束能流密度高，能胜任高熔点材料的温度，B、镀料放在水冷坩埚内，避免了容器材料与镀料之间的反应，从而提高了膜的纯度，C、热量可直接打到蒸镀材料表面，热效率高，热传导和热辐射损失少。
2、特点：扩散泵油可以循环使用
扩散泵必须与机械泵配合使用才能组成高真空系统，单独使用扩散泵时没有抽气作用的。
泵油应具有良好的化学稳定性（无毒、无腐蚀），热稳定性（高温下不分解），抗氧化性和具有较低的饱和蒸气压（<=10-4Pa）以及工作时应有尽可能高的蒸气压。
3、油蒸汽向真空扩散会严重污染膜层
解决方法：I、在顶端喷嘴上装一个低于室温的冰冷挡板，可以把返油量降低到原来的1/10~1/100
溅射率是描述溅射特性的重要物理指标，它表示正离子轰击靶阴极时，平均每个正离子能从阴极上打出的原子数。它与入射离子的种类，能量，角度及靶材的类型等有关。
直流二极溅射：靶为阴极，基片为阳极，由辉光放电产生等离子体。
电压约1~5 kV，出射原子的速率约3~6x105cm/s，能量约10~40 eV，到达基板的原子能量约1~2eV。工作气压：1~10Pa
荷能粒子：1.为几十个电子伏特以上的粒子；2.可以是电子、离子或中性粒子。
优点：1.任何物质均可以溅射，尤其是高熔点、低蒸气压元素和化合物。只要是固体，不论是块状、粒状的物质都可以作为靶材；2.溅射膜与基板之间的附着性好。溅射原子的能量~10ev，蒸发～0.1ev。表面迁移强，溅射清洗作用，伪扩散层；3.溅射镀膜膜密度高，针孔少，且膜层的纯度较高，因为在溅射镀膜过程中，不存在真空镀膜时无法避免的坩埚污染现象；4.膜厚可控性和重复性好。
Ii =Ie wlp
测量的范围为：10-1~10-6Pa
压强大于10-1Pa时，虽然气体分子很多，但离子作用达到饱和，使曲线偏离线性。
压强小于10-6Pa时，阴极发射的高能电子达到阳极上，产生软X射线，当其辐射到离子收集极时，将自己的能量传给金属中的自由电子，使电子逸出金属，形成光电流，使离子电流增加，此时的粒子流是离子电流与光电流之和，使曲线偏离线性。
2.在一定温度下，真空室内蒸发物质的蒸汽与固体或液体平衡过程中所表现出的压力称为该物质的“饱和蒸气压”
规定物质在饱和蒸气压下为10-2托时的温度称为该物质的饱和蒸汽蒸发温度。
1Torr =133.322 Pa，1 bar = 105Pa
3.A、真空：指低于一个标准大气压的气体空间
B、划分：1、粗真空（105~102Pa）；2、低真空（102~10-1Pa）；3、高真空（10-1~10-6Pa）；4、超高真空(<10-6）
@缺点：靶上发射的二次电子对基片的辐照损伤没有消除。
磁控溅射：低温高速率溅射
@原理：以磁场的改变来改变电子的运动方向，并束缚和延长电子的运动方向的轨迹，从而提高了电子对工作气体的电离几率和有效地利用了电子的能量。由于磁场束缚的电子，又只能在其能量要耗尽时才沉积在基片上，所以磁控溅射具有低温高速两大特点。
低真空：气体中的带电粒子在电场的作用下，会产生气体的导电现象，气体的状态过度到分子态，气体对流现象消失，、分子的平均自由程可以与容器的尺寸比拟，、分子间的碰撞减少，分子与容器壁的碰撞次数大大增加。