薄膜與電漿製程實務

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1、薄膜與電漿製程實務張銀祐上課教材•TheMaterialsScienceofThinFilms,MiltonOhring,ElsevierScience&TechnologyBooks.•HandbookofVacuumARCScienceandTechnology:FundamentalsandApplications,HandbookofVacuumARCScienceandTechnology:FundamentalsandApplications,RaymondL.Boxman(Editor)

2、,PhilipJ.Martin(Editor),NoyesDataCorporation/NoyesPublications.•HandbookofPhysicalVaporDeposition(PVD)Processing:FilmFormation,Adhesion,SurfacePreparationandContaminationControl,DonaldM.Mattox,NoyesDataCorporation/NoyesPublications.•薄膜科技與應用（全華書局）書號：0552

3、501yinyu@mdu.edu.tw2Website檔案下載列印教材內容專屬講義(張銀祐編撰)教學方式講演與實際操作參考書目電子期刊SDOS資料評量方式1.期中考(30%)2.平時成績(20%)3.實驗報告(20%)4.期末考(30%)yinyu@mdu.edu.tw3課程進度第一週表面工程技術與薄膜製程簡介第二週物質表面特性與真空技術[電子資料庫介紹]第三週真空抽氣系統與真空量測第四週真空計與真空量測/真空洩漏量測與實務第五週什麼是電漿?電漿反應第六週電漿光譜量測–如何解析光譜第七週薄膜怎麼長出來

4、?薄膜生長機制第八週薄膜怎麼長出來?薄膜生長機制第九週期中考(筆試/真空製程操作考試)鍍膜專題分組教學進度第十週薄膜製程與化學氣相沈積裝飾鍍第十一週物理氣相沈積與濺射鍍膜技術功能性鍍膜第十二週陰極電弧沈積技術與實務-1-原理與系統其他……..第十三週陰極電弧沈積技術與實務-2-鍍膜製程第十四週陰極電弧沈積技術與實務-3-鍍膜設計第十五週薄膜性質檢測與實務第十六週薄膜性質檢測與實務第十七週應用分析案例討論–鍍膜專題報告第十八週期末考yinyu@mdu.edu.tw4薄膜製程介紹與應用•表面改質與真空鍍膜

5、技術•硬質鍍膜設計與工業化生產•商業化超硬鍍膜•複合表面改質技術•未來超硬鍍膜發展方向yinyu@mdu.edu.tw5表面工程之定義•Thedesignofasurfaceandasubstratetogetherasasystemtogiveacosteffectiveperformanceofwhichneitheriscapablealone.¾利用表面加工技術得到最具成本效益的功效.yinyu@mdu.edu.tw6幾種重要的表面改質技術•滲碳氮化/滲硼/滲硫•熱擴散鍍著法(TD/TRD)•

6、電鍍/非電解電鍍•雷射表面改質•熱噴銲/硬面銲•離子氮化/離子植入法•化學氣相沉積(CVD)•物理氣相沉積(PVD)yinyu@mdu.edu.tw7表面改質技術之比較PVDCVD離子植入電鍍硬面銲化學鍍熱噴銲工件尺寸依真空腔體大依真空腔體大依真空腔體大依電解槽大小不一定受限制小而定小而定小而定而定限制工件材質金屬或非金屬金屬或非金屬金屬或非金屬金屬;塑膠大部分之鋼材(受鍍膜溫度及部分陶瓷限制)溫度100~500~1000不一定受限制50~200>1000(℃)厚度(mm)<0.02<0.1<0.00

7、10.02-0.50.1-20鍍膜/加工良好(視治具良好離子直射性普通(視治具變動大設計而定)設計而定)層均勻性鍍膜/加工良好良好--普通良好層附著性厚度控制良好普通~良好良好普通~良好差yinyu@mdu.edu.tw8製程溫度與鍍膜厚度yinyu@mdu.edu.tw9薄膜製程化學方式物理方式溶膠法鍍著法化學氣相沉積蒸鍍法濺鍍法MOCVD離子蒸鍍直流濺鍍電鍍非電解電鍍雷射蒸鍍PECVD射頻濺鍍分子束蒸鍍ThermalCVD磁控濺鍍電子束蒸鍍yinyu@mdu.edu.tw10熱蒸鍍真空硬質鍍膜–功

8、能•增加抗磨損能力•減少磨擦(能源消耗)–切削潤滑油↓•降低黏著磨損–化學親和力↓yinyu@mdu.edu.tw11製程種類與應用yinyu@mdu.edu.tw12為什麼要真空？•H＋O＝Water22•Sodium(鈉)＋Chlorine(氯)＝Salt(鹽)•Iron(鐵)＋O＝Rust(銹)！2防止污染與提供純淨的反應環境yinyu@mdu.edu.tw13真空(Vacuum)Empty.Thisiswhatvacuumisallabout.A