1樓：匿名使用者
1. 常見鍍膜靶材與對應顏色
2. pvd成色基理
3. pvd顏色穩定性
一、常見鍍膜靶材與對應顏色
1.1 golden color series
ti 系列
ti tin
ti+au tin+au
ti+zr tizrn
其他zr zrn
zr+au zrn+au
hf hfn
1.1.1色的影響(以tin為例
不同的鍍膜機, 充入等量的
反應氣體, 色差值差異較大; 反
應氣體的流量變化對顏色的影
響也不相同.
裝置的硬體配置可以使得工
藝引數的調整變得簡單化(此點
僅針對tin膜系).
1.2 black color series
ti系列
ti ti**
ti(c, o)
tial tialn
ti50al50 黑色
ti30al70 深黑
tial(c, o, n)
其他si sixny
cral cralc
sus susc
dl**b nbox
1.2.1 灰色/黑色系列膜層的色差資料
1.2.2 合金系列鍍膜靶材的問題點
ti-al合金系列鍍膜靶材通常是被用於功能性膜層, 當作為裝飾性時, 存在以下幾點問題: 1. 膜層本身具有高的內應力, 因此對於三維曲面工件膜層 附著力較差.
2. 靶材中ti, al元素的比例調節, 在靶材製作中較難實現, 這一點有望在圓柱靶的裝置上, 通過在真空腔內裝置ti, al兩種靶材, 調節濺射功率比例來實現, 同時大大降低了靶材成本.
1.3 blue color series
干涉色(interference color)
ti, cr, zr, al, in,
其他tial tialn
sus susn
1.3.1 金屬氧化物的色差範圍
1.3.2 金屬氧化物顏色控制
由上圖說明: 黨氧氣流量中等或較高時, 氧化物膜層的顏色相對變化不敏感. 當然, 黨氧氣流量較小時, 膜層顏色變化較大, 而且可以看出, 膜層的顏色主要取決於其厚度, 即干涉效應.
1.3.3 金屬氧化物顏色均勻性控制
由於金屬氧化物膜層顏色主要是由膜層厚度決定的因此對於三維曲面工件, 均勻性的問題很難克服.
有研究表明, 對於紫色和藍色系列, 膜層厚度小於100nm, 可實現好的均勻性.
2. 由於鍍膜過程工件與靶材的位置關係, 工件裝夾系統對於膜厚和均勻性就有很大的影響. 除了使用多疊層的旋轉轉架外, 調節工件各面對靶的視角也可以改善均勻性.
1.4 中間色
玫瑰色ti ti**
zr zr**
cral craln
紫色ti, cr, zr, sus的氧化物
1.4.1 膜層顏色控制(以玫瑰色為例)
目標顏色:
l: 50~53 a: 11~13 b: 5~8
從上圖可知:
在鍍膜過程中, 反應氣體(n2, c2h2)流量不斷變化.
2. 兩種反應氣體的比例搭配對最終形成的顏色有影響.
1.5 稀有元素的硼化物及其顏色
tib2
zrb2 銀灰色
zrb12 銀灰色
zrbn 銀灰色
lab6 深紫羅蘭 (塊狀靶材為紅色)
ceb6 藍色
**b6 藍色
yb6 銀灰色
1.5.1 稀有金屬硼化物的色差數值
1.5.2 硼化物靶材的優點
1. 工藝引數容易控制
從左圖中可知, 這些化合物
的靶材無須充入任何的反應氣體,
可變工藝引數較少, 過程易控制.
2. 顏色穩定
左圖中顯示, 隨著氬氣流量的
變化, 膜層的顏色卻變化很小.
1.5.3 稀有元素硼化物的問題點
1. 工藝成熟性
至今為止, 尚無硼化物應用於裝飾性鍍膜的實際生產中. 因此, 工藝的穩定性和重複性無證可查.
2. 生產成本
無論是這些化合物的整體靶材, 還是稀有元素的靶材加反應氣體(硼烷), 製造上具有較高難度, 自然成本是較高的.
3. 基於以上兩點, 故其實用性尚待進一步確認.
1.6 稀有元素碳化物及其顏色
bec 紅色
mnc 黑色
nbc 淺茶色
tac 全褐色
lan 黑色
hfn 黃褐色
wn 褐色
mnn 黑色
以上介紹了諸多的靶材及其化合物. 其實, 對於實際生產, 應用最廣的仍主要以ti, cr, ni等廉價且製造工藝成熟的靶材, 然後通入氮氣, 乙炔(甲烷)來形成一些顏色. 因此, 對於靶材顏色開發, 工藝調節是最便捷之路.
2樓：水瓶
bec靶材，或者是用其他靶材通不同氣體
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