用于物理气相沉积的双色红外测温仪

温度在物理气相沉积过程中的关键作用

物理气相沉积（PVD）或物理气相传输（PVT）是在金属、陶瓷、玻璃和聚合物等基材上用真空沉积方法生产薄膜和涂层的技术。这种技术对于制造具有光学、机械、电气或化学功能的薄膜至关重要，尤其是在光电二极管和滤波器等半导体领域。PVD 涉及材料从凝结相到气相的转变，然后再回到薄膜凝结相，溅射和蒸发是最常见的 PVD 过程。

热蒸发是一种将涂层材料气化并转化为气体的工艺，在相对较低的工艺温度下，涂层材料进入反应室并凝结在基底材料表面。溅射 PVD 工艺首先将涂层材料以固态形式（称为靶材）放置在磁控管上。要获得高纯度的涂层，关键是要在高温下保持环境清洁，仅使用选定的材料。具体做法是对腔室进行抽真空，除去几乎所有分子，然后根据要沉积的材料选择工艺气体，如氩气、氧气或氮气。一旦设定了温度和压力等条件，PVD 涂层工艺就开始了，对目标材料施加负电位。在此过程中，腔体充当正极或接地。负电位推动自由电子离开磁控管，导致它们与工艺气体原子碰撞并带走电子，从而产生带正电的工艺气体离子。这些离子随后被加速冲向磁控管，并携带足够的能量 “”击落 “”或 “”溅射 “”一些目标材料。这些溅射材料在磁控管路径上的表面聚集，最终沉积到最终基底上。

在此过程中，离子与自由电子重新结合，进入低能状态，释放出多余的能量，形成光，从而产生等离子体辉光，这是一个可见的指标。这种光亮是一种视觉提示，有助于监测薄膜沉积过程，薄膜沉积过程以恒定的速度进行，直至达到所需的厚度。此时，从阴极移除电源，标志着工艺的完成。

工艺温度在 PVD 工艺中至关重要，因为它直接影响沉积薄膜的质量和特性。温度会影响材料的汽化率、汽化颗粒的能量及其在基底表面的流动性，进而影响薄膜的附着力、密度和结晶度。精确的温度控制可确保均匀沉积，最大限度地减少缺陷，并使涂层具有理想的机械、电气和光学特性。此外，保持最佳温度可防止基底受损，并确保 PVD 过程的一致性和可重复性。经过认证和可追溯的剖面信息文件对于符合行业监管要求也是必要的。

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