薄膜基本知識(shí)

1、膜是什么？新華字典：膜：①動(dòng)植物體內(nèi)象薄皮的組織；②象膜的薄皮。這種解釋“膜”就是薄皮，因此又有薄膜之說(shuō)，我們所要探討的特指薄膜。至于其他的膜種比如耳膜、骨膜、肋膜由醫(yī)學(xué)界研究，還有敏感部位與節(jié)操有關(guān)的膜大部分被腐敗的領(lǐng)導(dǎo)們研究了，在此也不做贅述。薄膜又是什么呢？《薄膜科學(xué)與技術(shù)》：膜是兩個(gè)幾何學(xué)平行平面向所夾的物質(zhì)。薄膜多數(shù)是由一個(gè)個(gè)的原子以無(wú)規(guī)則的方式射到平整表面上，并使其凝結(jié)而形成的，在薄膜形成的初期，由于原子的表面遷移、生核等，

2、從徽觀上，所得到的物質(zhì)多數(shù)為是丘陵似的島狀結(jié)構(gòu)，在這種狀態(tài)下從宏觀上可看作是各向同性且均勻，這種物質(zhì)即為薄膜。通俗講薄膜就是貼皮：A物質(zhì)（可以多種構(gòu)成）以原子或離子態(tài)附著在B物質(zhì)上，且A物質(zhì)同時(shí)滿(mǎn)足以下幾個(gè)條件：薄、勻、牢、密，各種涂層形成的表面都可以叫做薄膜。多薄才可以叫薄膜呢？木有嚴(yán)格定義，一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該比B物質(zhì)薄、不影響B(tài)物質(zhì)使用且能夠起保護(hù)作用或提高B物質(zhì)功能屬性。如何測(cè)量膜的硬度？硬度是材料抵抗異物壓入的能力，是材料多種力學(xué)性能

3、的綜合表現(xiàn)。通常的硬度計(jì)都是通過(guò)壓痕尺寸檢測(cè)來(lái)計(jì)算硬度的。一般硬度計(jì)的壓痕較深，通常為幾百微米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了常用PVD鍍層的厚度。因此，盡管硬度是一種宏觀的力學(xué)性能，但PVD鍍層只能用顯微硬度計(jì)測(cè)量。顯微硬度試驗(yàn)中，可以采用維氏硬度和努氏硬度壓頭，然后再根據(jù)不同的計(jì)算公式求得維氏硬度或努氏硬度。如何測(cè)量膜的厚度？膜層的厚度往往會(huì)影響工件的耐蝕性，耐磨性、裝配性……以及成本等多項(xiàng)功能和效益。膜層測(cè)厚方法，習(xí)慣上分為無(wú)損法和破壞性法兩大類(lèi)。無(wú)

4、損測(cè)厚法有磁性法、渦流法、日射線背散射線、X射線分光法、雙光束顯微鏡法、機(jī)械量具法等。破壞性測(cè)厚法有庫(kù)侖法、金相顯微鏡法、溶解法、輪廓儀法、多光束干涉儀法、計(jì)時(shí)液流法、點(diǎn)滴法等。這里只介紹適用于測(cè)量PVD薄膜鍍層厚度的破壞性測(cè)厚法一一輪廓儀法和干涉儀法、球痕法等。輪廓儀法和干涉儀法的共同特點(diǎn)是必須先做出“臺(tái)階“，再測(cè)量“臺(tái)階“的高度，“臺(tái)階“的高度就是膜層的厚度。在沉積工件時(shí)安放隨爐試樣，試樣裝爐前，設(shè)法將試樣遮擋住一部分。沉積后，在試