材料的制备PPT课件

1、第四章材料的制备材料制备的目的材料制备的目的1 ）为了获得某些特殊的性能而制备一系列材料）为了获得某些特殊的性能而制备一系列材料2）为研究材料结构与性能之间的关系而制备一系列材料）为研究材料结构与性能之间的关系而制备一系列材料3）制备一系列新种类的材料）制备一系列新种类的材料4）制备一系列特殊规格的材料）制备一系列特殊规格的材料 化学合成与材料化学合成与材料化学合成是材料制备的基础，并非材料制备的全部。化学合成是材料制备的基础，并非材料制备的全部。材料制备不是通常所说的化学合成或化学制备，是一个极材料制备不是通常所说的化学合成或化学制备，是一个极其复杂的化学和物理的综合变化过程。其复杂的化学和

2、物理的综合变化过程。材料制备是一项横跨化学学科和物理学科的制备技术。材料制备是一项横跨化学学科和物理学科的制备技术。材料合成是指使原子、分子结合而构成材料的化学与物理是指使原子、分子结合而构成材料的化学与物理过程。合成的研究既包括有关寻找新合成方法的过程。合成的研究既包括有关寻找新合成方法的科学问题，也包括合成材料的技术问题；既包括科学问题，也包括合成材料的技术问题；既包括新材料的合成，也包括已有材料的新合成方法及新材料的合成，也包括已有材料的新合成方法及其新形态（如纤维、薄膜）的合成。其新形态（如纤维、薄膜）的合成。材料制备研究如何控制原子与分子，使之构成有用的材料。这一点研究如何控制原子与

3、分子，使之构成有用的材料。这一点是与合成相同的，但制备还包括在更为宏观的尺度上或以是与合成相同的，但制备还包括在更为宏观的尺度上或以更大的规模控制材料的结构，使之具备所需的性能和使用更大的规模控制材料的结构，使之具备所需的性能和使用效能，即包括材料的加工、处理、装配和制造。效能，即包括材料的加工、处理、装配和制造。简而言之，合成与制备就是将原子、分子聚合起来并最终简而言之，合成与制备就是将原子、分子聚合起来并最终转变为有用产品的一系列连续过程。转变为有用产品的一系列连续过程。主要内容主要内容1. 晶体生长技术晶体生长技术2. 气相沉积法气相沉积法3. 溶胶溶胶-凝胶法凝胶法4. 液相沉淀法液相

4、沉淀法5. 固相反应固相反应6. 插层法和反插层法插层法和反插层法7. 自蔓延高温合成技术自蔓延高温合成技术1. 晶体生长技术晶体生长技术 单晶原则上可以由固态、液态（熔体或溶液）或气态生长单晶原则上可以由固态、液态（熔体或溶液）或气态生长而得。实际上人工晶体多半由熔体达到一定的过冷或溶液达到而得。实际上人工晶体多半由熔体达到一定的过冷或溶液达到一定的过饱和而得。晶体生长是用一定的方法和技术，使单晶一定的过饱和而得。晶体生长是用一定的方法和技术，使单晶体由液态或气态结晶成长。由液态结晶又可以分成体由液态或气态结晶成长。由液态结晶又可以分成熔体生长或熔体生长或溶液生长两大类溶液生长两大类1.1

5、熔体生长法熔体生长法 这类方法是最常用的，主要有直拉法（又称丘克拉斯基法这类方法是最常用的，主要有直拉法（又称丘克拉斯基法）、坩埚下降法、区熔法、焰熔法（又称维尔纳叶法）等。）、坩埚下降法、区熔法、焰熔法（又称维尔纳叶法）等。1.11 提拉法提拉法 提拉法又称丘克拉斯基法，是丘克拉斯基提拉法又称丘克拉斯基法，是丘克拉斯基(J.Czochralski)在在1917年发明的年发明的从熔体中提拉生长高质量单晶的方法。从熔体中提拉生长高质量单晶的方法。适用于大尺寸完美晶体的批量生产。适用于大尺寸完美晶体的批量生产。这种方法能够生长无色蓝宝石、红宝石、钇铝榴石、钆镓榴石、变石和尖晶这种方法能够生长无色蓝

6、宝石、红宝石、钇铝榴石、钆镓榴石、变石和尖晶石等重要的宝石晶体。石等重要的宝石晶体。20世纪世纪60年代，提拉法进一步发展为一种更为先进的年代，提拉法进一步发展为一种更为先进的定型晶体生长方法定型晶体生长方法熔体导模法。它是控制晶体形状的提拉法，即直接从熔体导模法。它是控制晶体形状的提拉法，即直接从熔体中拉制出具有各种截面形状晶体的生长技术。它不仅免除了工业生产中熔体中拉制出具有各种截面形状晶体的生长技术。它不仅免除了工业生产中对人造晶体所带来的繁重的机械加工，还有效的节约了原料，降低了生产成对人造晶体所带来的繁重的机械加工，还有效的节约了原料，降低了生产成本。本。提拉法提拉法坩埚坩埚绝热层绝

7、热层加热线圈加热线圈原料熔体原料熔体单晶单晶晶种晶种提拉杆提拉杆提拉法示意图提拉法示意图提拉法提拉法绝热层绝热层加热线圈加热线圈原料熔体原料熔体提拉杆提拉杆 被加热的坩埚中盛着熔融的料，籽晶杆带着籽晶由上而下插被加热的坩埚中盛着熔融的料，籽晶杆带着籽晶由上而下插入熔体，由于固液界面附近的熔体维持一定的过冷度、熔体沿籽入熔体，由于固液界面附近的熔体维持一定的过冷度、熔体沿籽晶结晶，并随籽晶的逐渐上升而生长成棒状单晶。坩埚可以由高晶结晶，并随籽晶的逐渐上升而生长成棒状单晶。坩埚可以由高频感应或电阻加热。半导体锗、硅、氧化物单晶如钇铝石榴石、频感应或电阻加热。半导体锗、硅、氧化物单晶如钇铝石榴石、钆

8、镓石榴石、铌酸锂等均用此方法生长而得。应用此方法时控制钆镓石榴石、铌酸锂等均用此方法生长而得。应用此方法时控制晶体品质的主要因素是固液界面的温度梯度、生长速率、晶转速晶体品质的主要因素是固液界面的温度梯度、生长速率、晶转速率以及熔体的流体效应等。率以及熔体的流体效应等。提拉法装置提拉法装置提拉法装置提拉法装置晶体提拉法的装置由五部分组成：晶体提拉法的装置由五部分组成：（1）加热系统）加热系统加热系统由加热系统由加热、保温、控温加热、保温、控温三部分构成。最常用的加热装置分为电阻加热三部分构成。最常用的加热装置分为电阻加热和高频线圈加热两大类。采用电阻加热，方法简单，容易控制。保温装置通和高频线

9、圈加热两大类。采用电阻加热，方法简单，容易控制。保温装置通常采用金属材料以及耐高温材料等做成的热屏蔽罩和保温隔热层，如用电阻常采用金属材料以及耐高温材料等做成的热屏蔽罩和保温隔热层，如用电阻炉生长钇铝榴石、刚玉时就采用该保温装置。控温装置主要由传感器、控制炉生长钇铝榴石、刚玉时就采用该保温装置。控温装置主要由传感器、控制器等精密仪器进行操作和控制。器等精密仪器进行操作和控制。（2）坩埚和籽晶夹）坩埚和籽晶夹作坩埚的材料要求化学性质稳定、纯度高，高温下机械强度高，熔点要高于作坩埚的材料要求化学性质稳定、纯度高，高温下机械强度高，熔点要高于原料的熔点原料的熔点200左右。左右。常用的坩埚材料为铂、

10、铱、钼、石墨、二氧化硅或其常用的坩埚材料为铂、铱、钼、石墨、二氧化硅或其它高熔点氧化物它高熔点氧化物。其中铂、铱和钼主要用于生长氧化物类晶体。其中铂、铱和钼主要用于生长氧化物类晶体。籽晶用籽晶夹来装夹。籽晶要求选用无位错或位错密度低的相应宝石单晶。籽晶用籽晶夹来装夹。籽晶要求选用无位错或位错密度低的相应宝石单晶。提拉法装置提拉法装置（3）传动系统）传动系统为了获得稳定的旋转和升降，传动系统由籽晶杆、坩埚轴和升降系统组成。为了获得稳定的旋转和升降，传动系统由籽晶杆、坩埚轴和升降系统组成。（4）气氛控制系统）气氛控制系统不同晶体常需要在各种不同的气氛里进行生长。如钇铝榴石和刚玉晶体需要不同晶体常需

11、要在各种不同的气氛里进行生长。如钇铝榴石和刚玉晶体需要在氩气气氛中进行生长。该系统由真空装置和充气装置组成。在氩气气氛中进行生长。该系统由真空装置和充气装置组成。（5）后加热器）后加热器后热器可用高熔点氧化物如氧化铝、后热器可用高熔点氧化物如氧化铝、 陶瓷或多层金属反射器如钼片、铂片等陶瓷或多层金属反射器如钼片、铂片等制成。通常放在坩埚的上部，生长的晶体逐渐进入后热器，生长完毕后就在制成。通常放在坩埚的上部，生长的晶体逐渐进入后热器，生长完毕后就在后热器中冷却至室温。后热器的主要作用是调节晶体和熔体之间的温度梯度后热器中冷却至室温。后热器的主要作用是调节晶体和熔体之间的温度梯度，控制晶体的直径

12、，避免组分过冷现象引起晶体破裂。，控制晶体的直径，避免组分过冷现象引起晶体破裂。生长要点生长要点（1）温度控制）温度控制: 在晶体提拉法生长过程中，熔体的温度控制在晶体提拉法生长过程中，熔体的温度控制是关键。要求熔体中温度的分布在固液界面处保持熔点温度，是关键。要求熔体中温度的分布在固液界面处保持熔点温度，保证籽晶周围的熔体有一定的过冷度，熔体的其余部分保持过保证籽晶周围的熔体有一定的过冷度，熔体的其余部分保持过热。这样，才可保证熔体中不产生其它晶核，在界面上原子或热。这样，才可保证熔体中不产生其它晶核，在界面上原子或分子按籽晶的结构排列成单晶。为了保持一定的过冷度，生长分子按籽晶的结构排列成

13、单晶。为了保持一定的过冷度，生长界面必须不断地向远离凝固点等温面的低温方向移动，晶体才界面必须不断地向远离凝固点等温面的低温方向移动，晶体才能不断长大。另外，熔体的温度通常远远高于室温，为使熔体能不断长大。另外，熔体的温度通常远远高于室温，为使熔体保持其适当的温度，还必须由加热器不断供应热量。保持其适当的温度，还必须由加热器不断供应热量。生长要点生长要点（2）提拉速率）提拉速率: 提拉的速率决定晶体生长速度和质量。适当的提拉的速率决定晶体生长速度和质量。适当的转速，可对熔体产生良好的搅拌，达到减少径向温度梯度，阻止转速，可对熔体产生良好的搅拌，达到减少径向温度梯度，阻止组分过冷的目的。一般提拉

14、速率为每小时组分过冷的目的。一般提拉速率为每小时6-15mm。在晶体提拉。在晶体提拉法生长过程中，常采用法生长过程中，常采用“缩颈缩颈”技术以减少晶体的位错，即在保技术以减少晶体的位错，即在保证籽晶和熔体充分沾润后，旋转并提拉籽晶，这时界面上原子或证籽晶和熔体充分沾润后，旋转并提拉籽晶，这时界面上原子或分子开始按籽晶的结构排列，然后暂停提拉，当籽晶直径扩大至分子开始按籽晶的结构排列，然后暂停提拉，当籽晶直径扩大至一定宽度（扩肩）后，再旋转提拉出等径生长的棒状晶体。这种一定宽度（扩肩）后，再旋转提拉出等径生长的棒状晶体。这种扩肩前的旋转提拉使籽晶直径缩小，故称为扩肩前的旋转提拉使籽晶直径缩小，故

15、称为“缩颈缩颈”技术。技术。提拉法提拉法优点：优点：（1）在晶体生长过程中可以直接进行测试与观察，有利于）在晶体生长过程中可以直接进行测试与观察，有利于控制生长条件；控制生长条件；（2）使用优质定向籽晶和）使用优质定向籽晶和“缩颈缩颈”技术，可减少晶体缺陷技术，可减少晶体缺陷，获得所需取向的晶体；，获得所需取向的晶体；（3）晶体生长速度较快；）晶体生长速度较快；（4）晶体位错密度低，光学均一性高。）晶体位错密度低，光学均一性高。缺点缺点：（1）坩埚材料对晶体可能产生污染；）坩埚材料对晶体可能产生污染；（2）熔体的液流作用、传动装置的振动和温度的波动都会）熔体的液流作用、传动装置的振动和温度的波

16、动都会对晶体的质量产生影响。对晶体的质量产生影响。提拉法生长晶体实例提拉法生长晶体实例1.合成红宝石晶体合成红宝石晶体原料：原料：Al2O3和和1-3%的的Cr2O3加热：高频线圈加热到加热：高频线圈加热到2050以上；以上；屏蔽装置：抽真空后充入惰性气体，使生长环境中保持所需要的气体屏蔽装置：抽真空后充入惰性气体，使生长环境中保持所需要的气体和压强。和压强。将原料装入铱、钨或钼坩埚中。坩埚上方的提拉杆的下端的籽晶夹具将原料装入铱、钨或钼坩埚中。坩埚上方的提拉杆的下端的籽晶夹具上装一粒定向的红宝石籽晶。将坩埚加热到使原料熔化。再降低提拉上装一粒定向的红宝石籽晶。将坩埚加热到使原料熔化。再降低提

17、拉杆，使籽晶插入到熔体表层。控制熔体的温度，使之略高于熔点。熔杆，使籽晶插入到熔体表层。控制熔体的温度，使之略高于熔点。熔去少量籽晶以保证能在籽晶的清洁表面上开始生长。在实现籽晶与熔去少量籽晶以保证能在籽晶的清洁表面上开始生长。在实现籽晶与熔体充分沾润后，缓慢向上提拉和转动晶杆。控制好拉速和转速，同时体充分沾润后，缓慢向上提拉和转动晶杆。控制好拉速和转速，同时缓慢地降低加热功率，籽晶直径就逐渐扩大。小心地调节加热功率，缓慢地降低加热功率，籽晶直径就逐渐扩大。小心地调节加热功率，实现宝石晶体的缩颈实现宝石晶体的缩颈-扩肩扩肩-等径等径-收尾的生长全过程。收尾的生长全过程。通过屏蔽装置的窗口可以观

18、察生长过程，还可利用红外传感器测量固通过屏蔽装置的窗口可以观察生长过程，还可利用红外传感器测量固-液界面的亮光环温度，实现控制生长过程。液界面的亮光环温度，实现控制生长过程。提拉法生长晶体实例提拉法生长晶体实例2. 合成变石晶体合成变石晶体原料：原料：Al2O3和和BeO的粉末按的粉末按l:1混合，加入致色剂混合，加入致色剂Cr2O3和和V2O5。加热：高频线圈加热到加热：高频线圈加热到1870以上，使原料熔化。保温以上，使原料熔化。保温l小小时均化熔体，然后降温时均化熔体，然后降温30-50，接籽晶。，接籽晶。屏蔽装置：抽真空后充入惰性气体，使生长环境中保持所屏蔽装置：抽真空后充入惰性气体，

19、使生长环境中保持所需要的气体、压强。需要的气体、压强。通过观察测试，控制和调节晶体生长。通过观察测试，控制和调节晶体生长。提拉法生长晶体实例提拉法生长晶体实例3. 人造钇铝榴石人造钇铝榴石原料：原料：Y 2O3：Al2O3=3：5提拉炉：中频线圈加热提拉炉：中频线圈加热坩埚：铱坩埚：铱气氛：气氛：N2+Ar熔点：熔点：1950生长速度：每小时生长速度：每小时6mm以下。以下。提拉法数值模拟提拉法数值模拟因晶体生长的周期很长，一般需要因晶体生长的周期很长，一般需要12个月时间才能完成一次个月时间才能完成一次完整的工业级晶体生长，但良品率不高，一般只有完整的工业级晶体生长，但良品率不高，一般只有5

20、0%。造。造成失败的原因有多个方面，可能是提升速率不对，可能是温成失败的原因有多个方面，可能是提升速率不对，可能是温度控制不对。若采用数值仿真技术，通过计算机模拟，提前度控制不对。若采用数值仿真技术，通过计算机模拟，提前预测晶体的生长状态，对成品率的提高会有较大的帮助，对预测晶体的生长状态，对成品率的提高会有较大的帮助，对晶体炉的研发也具有重要的晶体炉的研发也具有重要的 现实意义。现实意义。比利时鲁汶大学的比利时鲁汶大学的Franois Dupret教授，教授，1990年发表在年发表在J. of Heat and Mass Transfer的一篇文章：的一篇文章：Global modellin

21、g of heat transfer in crystal growth furnaces，详细阐述了如何，详细阐述了如何建立一个晶体生长炉中全局的热传控制模型，并以锗和砷化建立一个晶体生长炉中全局的热传控制模型，并以锗和砷化镓炉作为模拟实例，验证了这一全局模型的准确性与效率镓炉作为模拟实例，验证了这一全局模型的准确性与效率。1.12 坩埚下降法坩埚下降法 该方法的创始人是该方法的创始人是Bridgman，他于，他于1925年发表了论文。年发表了论文。Stockbarger又发展了他的方法。又发展了他的方法。因此，因此，该方法也称为该方法也称为B-S法。法。该法的特点是该法的特点是让熔体在坩埚

22、中冷却而凝固让熔体在坩埚中冷却而凝固。凝固过程虽然都是。凝固过程虽然都是由坩埚的一端开始而逐渐扩展到整个熔体，但方式不同。坩埚由坩埚的一端开始而逐渐扩展到整个熔体，但方式不同。坩埚可以垂直放置，熔体自下而上凝固，或自上而下凝固。一个籽可以垂直放置，熔体自下而上凝固，或自上而下凝固。一个籽晶插入熔体上部，这样，在生长初期，晶体不与锅壁接触，以晶插入熔体上部，这样，在生长初期，晶体不与锅壁接触，以减少缺陷。坩埚也可以水平放置（使用减少缺陷。坩埚也可以水平放置（使用“舟舟”形坩埚）。凝固形坩埚）。凝固过程中可通过移动固过程中可通过移动固-液界面来完成，移动界面的方式是移动液界面来完成，移动界面的方式

23、是移动坩埚或移动加热炉或降温均可。坩埚或移动加热炉或降温均可。坩埚下降法坩埚下降法将盛满材料的坩埚置放在竖直的炉内，炉分上下两部分，中将盛满材料的坩埚置放在竖直的炉内，炉分上下两部分，中间以挡板隔开，上部温度较高，能使坩埚内的材料维持熔融间以挡板隔开，上部温度较高，能使坩埚内的材料维持熔融状态，下部则温度较低，当坩埚在炉内由上缓缓下降到炉内状态，下部则温度较低，当坩埚在炉内由上缓缓下降到炉内下部位置时，材料熔体就开始结晶。坩埚的底部形状多半是下部位置时，材料熔体就开始结晶。坩埚的底部形状多半是尖锥形，或带有细颈，便于优选籽晶，也有半球形状的以便尖锥形，或带有细颈，便于优选籽晶，也有半球形状的以

24、便于籽晶生长。晶体的形状与坩埚的形状是一致的，这种方法于籽晶生长。晶体的形状与坩埚的形状是一致的，这种方法常用于制备碱金属和碱土金属卤化物和氟化物单晶。常用于制备碱金属和碱土金属卤化物和氟化物单晶。(例如例如CaF2、LiF、NaI等等)以及一些半导体化合物以及一些半导体化合物 (例如例如AgGaSe2、AgGaS2、CdZnTe等等)晶体。晶体。坩埚下降法坩埚下降法坩埚下降法坩埚下降法坩埚下降法坩埚下降法优点：优点：1、 由于可以把原料密封在坩埚里，减少了挥发造成的泄由于可以把原料密封在坩埚里，减少了挥发造成的泄漏和污染，使晶体的成分容易控制。漏和污染，使晶体的成分容易控制。2、 操作简单，

25、可以生长大尺寸的晶体。可生长的晶体品操作简单，可以生长大尺寸的晶体。可生长的晶体品种也很多，且易实现程序化生长。种也很多，且易实现程序化生长。3、 由于每一个坩埚中的熔体都可以单独成核，这样可以由于每一个坩埚中的熔体都可以单独成核，这样可以在一个结晶炉中同时放入若干个坩埚，或者在一个大坩埚里在一个结晶炉中同时放入若干个坩埚，或者在一个大坩埚里放入一个多孔的柱形坩埚，每个孔都可以生长一块晶体，而放入一个多孔的柱形坩埚，每个孔都可以生长一块晶体，而它们则共用一个圆锥底部进行几何淘汰，这样可以大大提高它们则共用一个圆锥底部进行几何淘汰，这样可以大大提高成品率和工作效率。成品率和工作效率。坩埚下降法坩

26、埚下降法缺点缺点1、 不适宜生长在冷却时体积增大的晶体。不适宜生长在冷却时体积增大的晶体。2、 由于晶体在整个生长过程中直接与坩埚接触，往往会由于晶体在整个生长过程中直接与坩埚接触，往往会在晶体中引入较大的内应力和较多的杂质。在晶体中引入较大的内应力和较多的杂质。3、在晶体生长过程中难于直接观察，生长周期也比较长。、在晶体生长过程中难于直接观察，生长周期也比较长。4、若在下降法中采用籽晶法生长，如何使籽晶在高温区既、若在下降法中采用籽晶法生长，如何使籽晶在高温区既不完全熔融，又必须使它有部分熔融以进行完全生长，是不完全熔融，又必须使它有部分熔融以进行完全生长，是一个比较难控制的技术问题。一个比

27、较难控制的技术问题。 总之，总之，BS法的最大优点是能够制造大直径的晶体法的最大优点是能够制造大直径的晶体(直径直径达达200mm)，其主要缺点是晶体和坩埚壁接触容易产生应力或，其主要缺点是晶体和坩埚壁接触容易产生应力或寄生成核。寄生成核。1.13 区熔法区熔法区熔法区熔法区熔法又称区熔法又称Fz法，即悬浮区熔法。法，即悬浮区熔法。区熔法是利用热能在半导体棒料的一端产生一熔区，再熔接区熔法是利用热能在半导体棒料的一端产生一熔区，再熔接单晶籽晶。调节温度使熔区缓慢地向棒的另一端移动，通过单晶籽晶。调节温度使熔区缓慢地向棒的另一端移动，通过整根棒料，生长成一根单晶，晶向与籽晶的相同整根棒料，生长成

28、一根单晶，晶向与籽晶的相同.区熔法分为两种：区熔法分为两种：水平区熔法和立式悬浮区熔法水平区熔法和立式悬浮区熔法。前者主要。前者主要用于锗、用于锗、GaAs等材料的提纯和单晶生长。后者主要用于硅，等材料的提纯和单晶生长。后者主要用于硅，这是由于硅熔体的温度高，化学性能活泼，这是由于硅熔体的温度高，化学性能活泼， 容易受到异物的容易受到异物的玷污，难以找到适合的舟皿，不能采用水平区熔法。玷污，难以找到适合的舟皿，不能采用水平区熔法。悬浮区熔法悬浮区熔法区熔法区熔法将一个多晶材料棒，通过一个狭窄的高温区，使将一个多晶材料棒，通过一个狭窄的高温区，使材料形成一个狭窄的熔区，移动材料棒或加热体材料形成

29、一个狭窄的熔区，移动材料棒或加热体，使熔区移动而结晶，最后材料棒就形成了单晶，使熔区移动而结晶，最后材料棒就形成了单晶棒。这方法可以使单晶材料在结晶过程中纯度提棒。这方法可以使单晶材料在结晶过程中纯度提得很高，并且也能使掺质掺得很均匀。区熔技术得很高，并且也能使掺质掺得很均匀。区熔技术有水平法和依靠表面张力的浮区熔炼两种。有水平法和依靠表面张力的浮区熔炼两种。1.14 焰熔法焰熔法焰熔法焰熔法Verneuil (flame fusion)最早是最早是1885年由弗雷米（年由弗雷米（E. Fremy）、弗尔（）、弗尔（E. Feil）和）和乌泽（乌泽（Wyse）一起，利用氢氧火焰熔化天然的红宝石

30、粉末）一起，利用氢氧火焰熔化天然的红宝石粉末与重铬酸钾而制成了当时轰动一时的与重铬酸钾而制成了当时轰动一时的“ 日内瓦红宝石日内瓦红宝石”。后来于后来于1902年弗雷米的助手法国的化学家维尔纳叶年弗雷米的助手法国的化学家维尔纳叶（Verneuil）改进并发展这一技术使之能进行商业化生产。因）改进并发展这一技术使之能进行商业化生产。因此，这种方法又被称为维尔纳叶法。此，这种方法又被称为维尔纳叶法。1.14 焰熔法焰熔法焰熔法，焰熔法，是是从熔体中人工制取单晶的方法之一。从熔体中人工制取单晶的方法之一。将调配好的原料细粉从管口漏下，均匀喷洒在氢氧焰中被将调配好的原料细粉从管口漏下，均匀喷洒在氢氧焰

31、中被熔化后，再冷凝结晶于种晶或熔化后，再冷凝结晶于种晶或“梨形单晶梨形单晶”顶层；梨晶长顶层；梨晶长大是从顶部熔化的圆锥开始，生长过程中其底座下降并旋大是从顶部熔化的圆锥开始，生长过程中其底座下降并旋转，以确保其熔融表面有合宜的温度逐层生长，边转动边转，以确保其熔融表面有合宜的温度逐层生长，边转动边结结晶出的人工宝石具有如同唱片纹的弧线生长纹或色带，晶出的人工宝石具有如同唱片纹的弧线生长纹或色带，以及珠形、蝌蚪状气泡等特征；不用坩埚的这种方法可以以及珠形、蝌蚪状气泡等特征；不用坩埚的这种方法可以低成本制取合成红宝石、蓝宝石、尖晶石、金红石及人造低成本制取合成红宝石、蓝宝石、尖晶石、金红石及人造

32、钛酸锶等多种人工宝石钛酸锶等多种人工宝石。1.14 焰熔法焰熔法1.14 焰熔法焰熔法焰熔法的生长原理：焰熔法的生长原理：小锤敲击料筒震动粉料，经筛网及料小锤敲击料筒震动粉料，经筛网及料斗而落下，氧氢各自经入口在喷口处，混合燃烧，结晶杆斗而落下，氧氢各自经入口在喷口处，混合燃烧，结晶杆上端插有籽晶，通过结晶杆下降，使落下的粉料熔体能保上端插有籽晶，通过结晶杆下降，使落下的粉料熔体能保持同一高温水平而结晶。持同一高温水平而结晶。这个方法用来生长刚玉及红宝石最为成熟，在全世界范围这个方法用来生长刚玉及红宝石最为成熟，在全世界范围每年生产很多吨。每年生产很多吨。这个方法的优点是不用坩埚，因此材料这个

33、方法的优点是不用坩埚，因此材料不受容器污染，并且可以生长熔点高达不受容器污染，并且可以生长熔点高达2500的晶体的晶体；其其缺点是生长的晶体内应力很大。缺点是生长的晶体内应力很大。1.2 溶液生长法溶液生长法此法可以根据溶剂而定。广泛的溶液生长包括此法可以根据溶剂而定。广泛的溶液生长包括水溶液、有水溶液、有机和其他无机溶液、熔盐和在水热条件下的溶液等机和其他无机溶液、熔盐和在水热条件下的溶液等。最普。最普通的是由水溶液中生长晶体。从溶液中生长晶体的主要原通的是由水溶液中生长晶体。从溶液中生长晶体的主要原理是使溶液达到过饱和的状态而结晶。最普通的有下述两理是使溶液达到过饱和的状态而结晶。最普通的

34、有下述两个途径：个途径：根据溶液的溶解度曲线的特点升高或降低其温根据溶液的溶解度曲线的特点升高或降低其温度；采用蒸发等办法移去溶剂度；采用蒸发等办法移去溶剂,使溶液浓度增高。使溶液浓度增高。当然当然也还有其他一些途径，如利用某些物质的稳定相和亚稳相也还有其他一些途径，如利用某些物质的稳定相和亚稳相的溶解度差别，控制一定的温度，使亚稳相不断地溶解，的溶解度差别，控制一定的温度，使亚稳相不断地溶解，稳定相不断地生长等。稳定相不断地生长等。1.21 水溶液法水溶液法一般由水溶液中生长晶体需要一个一般由水溶液中生长晶体需要一个水浴育晶装置水浴育晶装置，它包括一，它包括一个既保证密封又能自转的掣晶杆使结

35、晶界面周围的溶液成分个既保证密封又能自转的掣晶杆使结晶界面周围的溶液成分能保持均匀，在育晶器内装有溶液，它由水浴中水的温度来能保持均匀，在育晶器内装有溶液，它由水浴中水的温度来严格控制其温度并达到结晶。掌握合适的降温速度，使溶液严格控制其温度并达到结晶。掌握合适的降温速度，使溶液处于亚稳态并维持适宜的过饱和度是非常必要的。处于亚稳态并维持适宜的过饱和度是非常必要的。对于具有负温度系数或其溶解度温度系数较小的材料，可以对于具有负温度系数或其溶解度温度系数较小的材料，可以使溶液保持恒温，并且不断地从育晶器中移去溶剂而使晶体使溶液保持恒温，并且不断地从育晶器中移去溶剂而使晶体生长，采用这种办法结晶的

36、叫蒸发法。很多功能晶体如磷酸生长，采用这种办法结晶的叫蒸发法。很多功能晶体如磷酸二氢钾、二氢钾、 碘酸锂等均由水溶液法生长而得。碘酸锂等均由水溶液法生长而得。水溶液法水溶液法水溶液法水溶液法1.22 水热法水热法 定义：水作为一种介质在沸点、高压下处于超临定义：水作为一种介质在沸点、高压下处于超临界状态，起到传递压力和溶剂作用，加速固相间界状态，起到传递压力和溶剂作用，加速固相间反应的一种方法。反应的一种方法。 压力来自：导入气体，分解产生气体压力来自：导入气体，分解产生气体 适用于高温下不稳定的一些物质适用于高温下不稳定的一些物质 应用例子：石英、云母、分子筛应用例子：石英、云母、分子筛1.

37、22 水热法水热法指在高压釜中，通过对反应体系加热、加压，产生相对指在高压釜中，通过对反应体系加热、加压，产生相对高温高温高压高压的环境，使通常难溶或不溶的溶解而达到过饱和，进而的环境，使通常难溶或不溶的溶解而达到过饱和，进而析出晶体的方法析出晶体的方法。这个方法主要用来合成水晶，其他晶体如这个方法主要用来合成水晶，其他晶体如刚玉、方解石、蓝石棉以及很多氧化物单晶都可以用这个方刚玉、方解石、蓝石棉以及很多氧化物单晶都可以用这个方法生成。水热法生长的关键设备是高压釜，它是由耐高温、法生成。水热法生长的关键设备是高压釜，它是由耐高温、高压的钢材制成。它通过自紧式或非自紧式的密封结构使水高压的钢材制

38、成。它通过自紧式或非自紧式的密封结构使水热生长保持在热生长保持在2001000C的高温及的高温及100010000大气压的高大气压的高压下进行。培养晶体所需的原材料放在高压釜内温度稍高的压下进行。培养晶体所需的原材料放在高压釜内温度稍高的底部，而籽晶则悬挂在温度稍低的上部。由于高压釜内盛装底部，而籽晶则悬挂在温度稍低的上部。由于高压釜内盛装一定充满度的溶液，更由于溶液上下部分的温差，下部的饱一定充满度的溶液，更由于溶液上下部分的温差，下部的饱和溶液通过对流而被带到上部，进而由于温度低而形成过饱和溶液通过对流而被带到上部，进而由于温度低而形成过饱和析晶于籽晶上。被析出溶质的溶液又流向下部高温区而

39、溶和析晶于籽晶上。被析出溶质的溶液又流向下部高温区而溶解培养料。水热合成就是通过这样的循环往复而生长晶体。解培养料。水热合成就是通过这样的循环往复而生长晶体。1.22 水热法水热法1.22 水热法水热法水热法合成祖母绿水热法合成祖母绿水热法合成单晶水热法合成单晶TiO2棒阵列棒阵列水热法水热法水热法的特点：水热法的特点：1）合成的晶体具有晶面，热应力较小，内部缺陷少。其包裹）合成的晶体具有晶面，热应力较小，内部缺陷少。其包裹体与天然宝石的十分相近。体与天然宝石的十分相近。2）密闭的容器中进行，无法观察生长过程，不直观；）密闭的容器中进行，无法观察生长过程，不直观；3）设备要求高（耐高温高压的钢

40、材，耐腐蚀的内衬）、技术）设备要求高（耐高温高压的钢材，耐腐蚀的内衬）、技术难度大（温压控制严格）、成本高；难度大（温压控制严格）、成本高；4）安全性能差；）安全性能差； 水热法生产的特点是粒子纯度高、分散性好、晶形好且可水热法生产的特点是粒子纯度高、分散性好、晶形好且可控制。用水热法制备的粉体一般无需烧结，这就可以避免在烧控制。用水热法制备的粉体一般无需烧结，这就可以避免在烧结过程中晶粒会长大而且杂质容易混入等缺点。结过程中晶粒会长大而且杂质容易混入等缺点。1.23 助熔剂法助熔剂法这个方法是指在这个方法是指在高温下把晶体原材料溶解于能在较低温熔高温下把晶体原材料溶解于能在较低温熔融的盐溶剂

41、中，形成均匀的饱和溶液融的盐溶剂中，形成均匀的饱和溶液，故又称熔盐法。通，故又称熔盐法。通过缓慢降温或其他办法，形成过饱和溶液而析出晶体。它过缓慢降温或其他办法，形成过饱和溶液而析出晶体。它类似于一般的溶液生长晶体。对很多高熔点的氧化物或具类似于一般的溶液生长晶体。对很多高熔点的氧化物或具有高蒸发气压的材料，都可以用此方法来生长晶体。这方有高蒸发气压的材料，都可以用此方法来生长晶体。这方法的优点是生长时所需的温度较低。此外对一些具有非同法的优点是生长时所需的温度较低。此外对一些具有非同成分熔化（包晶反应）或由高温冷却时出现相变的材料，成分熔化（包晶反应）或由高温冷却时出现相变的材料，都可以用这

42、方法长好晶体。都可以用这方法长好晶体。BaTiO3晶体及晶体及Y3Fe5O12晶体的晶体的生长成功，都是此方法的代表性实例，使用此法要注意溶生长成功，都是此方法的代表性实例，使用此法要注意溶质与助熔剂之间的相平衡问题。质与助熔剂之间的相平衡问题。助熔剂法助熔剂法助熔剂法助熔剂法如熔点高于如熔点高于2000的刚玉粉，在的刚玉粉，在PbO、MoO3、Bi2O3成分成分的助熔剂中，温度高于的助熔剂中，温度高于1300即可熔化。低于即可熔化。低于1300时，时，刚玉即开始从助熔剂中结晶，而助熔剂仍处于熔融状态，刚玉即开始从助熔剂中结晶，而助熔剂仍处于熔融状态，当晶体达到需要的大小时即可取出晶体，混熔在

43、晶体中的当晶体达到需要的大小时即可取出晶体，混熔在晶体中的助熔剂呈管状、蠕虫状包裹体。助熔剂法制取的人造钇铝助熔剂呈管状、蠕虫状包裹体。助熔剂法制取的人造钇铝榴石、合成祖母绿、合成红宝石等是国际宝石市场上常见榴石、合成祖母绿、合成红宝石等是国际宝石市场上常见的品种。的品种。助熔剂法助熔剂法助熔剂有两类：一类为金属，主要用于半导体单晶的生长；另一类为助熔剂有两类：一类为金属，主要用于半导体单晶的生长；另一类为氧化物和卤化物（如氧化物和卤化物（如PbO，PbF2等），主要用于氧化物和离子材料的等），主要用于氧化物和离子材料的生长。生长。理想的助熔剂的条件：理想的助熔剂的条件：1. 对晶体材料应具有

44、足够强的溶解能力；对晶体材料应具有足够强的溶解能力；2. 具有尽可能低的熔点和尽可能高的沸点；具有尽可能低的熔点和尽可能高的沸点；3. 应具有尽可能小的粘滞性；应具有尽可能小的粘滞性；4. 在使用温度下挥发性要低在使用温度下挥发性要低(蒸发法除外蒸发法除外)；5. 毒性和腐蚀性要小，不易与坩埚材料发生反应；毒性和腐蚀性要小，不易与坩埚材料发生反应；6. 不易污染晶体，不与原料反应形成中间化合物；不易污染晶体，不与原料反应形成中间化合物；7. 易把晶体与助熔剂分离易把晶体与助熔剂分离助熔剂法助熔剂法常采用的助熔剂：硼、钡、铋、铅、钼、钨、锂、钾、钠常采用的助熔剂：硼、钡、铋、铅、钼、钨、锂、钾、

45、钠的氧化物或氟化物，如的氧化物或氟化物，如B2O3，BaO，Bi2O3，PbO，PbF2，MoO3，WO3，Li2O，K2O，KF，Na2O，NaF，Na3AlF6等。在实际使用中，人们多采用复合助熔剂，也等。在实际使用中，人们多采用复合助熔剂，也使用少量助熔剂添加物，通常可以显著地改善助熔剂的性使用少量助熔剂添加物，通常可以显著地改善助熔剂的性质。合成不同宝石品种采用的助熔剂类型不同。即使合成质。合成不同宝石品种采用的助熔剂类型不同。即使合成同一品种的宝石，不同厂家采用的助熔剂种类也不一样。同一品种的宝石，不同厂家采用的助熔剂种类也不一样。助熔剂法助熔剂法助熔剂法生长宝石技术的优点助熔剂法生

46、长宝石技术的优点1. 适用性很强，几乎对所有的材料，都能够找到一些适当的助适用性很强，几乎对所有的材料，都能够找到一些适当的助熔剂，从中将其单晶生长出来。熔剂，从中将其单晶生长出来。2. 生长温度低，许多难熔的化合物可长出完整的单晶，并且可生长温度低，许多难熔的化合物可长出完整的单晶，并且可以避免高熔点化合物所需的高温加热设备、耐高温的坩埚和高的以避免高熔点化合物所需的高温加热设备、耐高温的坩埚和高的能源消耗等问题。能源消耗等问题。3. 助熔剂法生长晶体的质量比其它方法生长出的晶体质量好。助熔剂法生长晶体的质量比其它方法生长出的晶体质量好。4. 生长晶体的设备简单，是一种很方便的晶体生长技术。

47、生长晶体的设备简单，是一种很方便的晶体生长技术。5. 在较低温度下，某些晶体会发生固态相变，产生严重应力，在较低温度下，某些晶体会发生固态相变，产生严重应力，甚至可引起晶体碎裂。助熔剂法可以在相变温度以下生长晶体，甚至可引起晶体碎裂。助熔剂法可以在相变温度以下生长晶体，因此可避免破坏性相变。因此可避免破坏性相变。助熔剂法助熔剂法助熔剂法的缺点：助熔剂法的缺点：1. 生长速度慢，生长周期长。生长速度慢，生长周期长。2. 晶体尺寸较小。晶体尺寸较小。3. 坩埚和助熔剂对合成晶体有污染。坩埚和助熔剂对合成晶体有污染。4. 许多助熔剂具有不同程度的毒性，其挥发物常腐蚀或污许多助熔剂具有不同程度的毒性，

48、其挥发物常腐蚀或污染炉体和环境。染炉体和环境。助熔剂法合成的助熔剂法合成的红宝石、蓝宝石红宝石、蓝宝石和祖母绿和祖母绿1.3 气相生长法气相生长法一般可用升华、化学气相输运等过程来生长晶体一般可用升华、化学气相输运等过程来生长晶体升华法升华法这是指固体在升高温度后直接变成气相，而气相这是指固体在升高温度后直接变成气相，而气相到达低温区又直接凝成晶体，整个过程不经过液到达低温区又直接凝成晶体，整个过程不经过液态的晶体生长方式。有些元素砷、磷及化合物态的晶体生长方式。有些元素砷、磷及化合物ZnS、CdS等可以应用升华法而得到单晶。等可以应用升华法而得到单晶。1.3 气相生长法气相生长法化学气相输运

49、化学气相输运这种生长晶体的技术是指固体材料通过输运剂的化学反应生成了有挥发性的这种生长晶体的技术是指固体材料通过输运剂的化学反应生成了有挥发性的化合物：固体化合物：固体+输运剂输运剂-挥发性的化合物挥发性的化合物如把所产生的化合物作为材料源，通过挥发和淀积的可逆过程，并加以控制如把所产生的化合物作为材料源，通过挥发和淀积的可逆过程，并加以控制，晶体就可以在一定区域或基片上生长出来。这种技术叫化学气相输运。典，晶体就可以在一定区域或基片上生长出来。这种技术叫化学气相输运。典型的镍的提纯过程就是化学输运过程。型的镍的提纯过程就是化学输运过程。化学气相输运就是通过化学反应实现搬运工的工作：化学气相输

50、运就是通过化学反应实现搬运工的工作：1、这种、这种“搬运工搬运工”也是一种气体，它能与原料起化学反应（化合）而形成一也是一种气体，它能与原料起化学反应（化合）而形成一种气体产物；种气体产物；2、气体产物传到另一位置，再经过化学反应分解反应而释放、气体产物传到另一位置，再经过化学反应分解反应而释放“原料原料”，再变，再变回气体回气体“搬运工搬运工”；3、如此反复进行，就可以实现化学气相输运、如此反复进行，就可以实现化学气相输运.2. 气相沉积法气相沉积法物理气相沉积法物理气相沉积法(蒸发蒸发-凝聚法凝聚法) (PVD)化学气相沉积法（化学气相沉积法（CVD） PVD将原料加热至高温，使之气化后，

51、在温度差别较大的将原料加热至高温，使之气化后，在温度差别较大的环境中急冷，凝聚成微粉状物料的方法。采用这种方法能环境中急冷，凝聚成微粉状物料的方法。采用这种方法能制备直径在制备直径在50-1000范围的微粉，可用于制备单一的、复范围的微粉，可用于制备单一的、复合的氧化物、碳化物或金属微粉。合的氧化物、碳化物或金属微粉。 CVD法是挥发性金属化合物的蒸气通过化学反应合成所需法是挥发性金属化合物的蒸气通过化学反应合成所需物质的方法。物质的方法。2. 气相沉积法气相沉积法气相法的特点气相法的特点（1 1）金属化合物原料具有挥发性、易提纯，产品无需粉）金属化合物原料具有挥发性、易提纯，产品无需粉碎、纯

52、度高。碎、纯度高。（2 2）颗粒分散性好。）颗粒分散性好。（3 3）通过控制条件，可制得颗粒直径分布范围较窄的微）通过控制条件，可制得颗粒直径分布范围较窄的微细粉末。细粉末。（4 4）容易控制气氛。）容易控制气氛。2.1物理气相沉积法物理气相沉积法 (PVD)在真空条件下，采用物理方法，将材料源在真空条件下，采用物理方法，将材料源固体或液体表面气固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体（或等化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。 物理气相

53、沉积的主要方法有，物理气相沉积的主要方法有，真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜，及分子束外延离子体镀、离子镀膜，及分子束外延等。目前等。目前应用较广的是离子应用较广的是离子镀镀。此项技术最先用于生产光学镜片，如航海望远镜镜片等。后。此项技术最先用于生产光学镜片，如航海望远镜镜片等。后延伸到其他功能薄膜，唱片镀铝、装饰镀膜和材料表面改性等。延伸到其他功能薄膜，唱片镀铝、装饰镀膜和材料表面改性等。如手表外壳镀仿金色，机械刀具镀膜，改变加工红硬性。如手表外壳镀仿金色，机械刀具镀膜，改变加工红硬性。2.11 真空蒸镀真空蒸镀通过加热蒸发某种物质使其沉通过加热蒸发某种

54、物质使其沉积在固体表面，称为蒸发镀膜积在固体表面，称为蒸发镀膜。这种方法最早由。这种方法最早由M.法拉第于法拉第于1857年提出，现代已成为常用年提出，现代已成为常用镀膜技术之一。历史上，真空镀膜技术之一。历史上，真空蒸镀是蒸镀是PVD法中使用最早的技法中使用最早的技术。术。l 真空蒸发法真空蒸发法 接真空泵蒸发源衬底钟罩真空: 10-6 mmHg 2.11 真空蒸镀真空蒸镀真空蒸镀真空蒸镀基本原理是基本原理是将将蒸发物蒸发物质如金属、化合物等置于坩埚质如金属、化合物等置于坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源，内或挂在热丝上作为蒸发源，待镀工件，如金属、陶瓷、塑待镀工件，如金属、陶瓷、塑料等基片置于坩

55、埚前方。待系料等基片置于坩埚前方。待系统抽至高真空后，加热坩埚使统抽至高真空后，加热坩埚使其中的物质蒸发。蒸发物质的其中的物质蒸发。蒸发物质的原子或分子以冷凝方式沉积在原子或分子以冷凝方式沉积在基片表面。薄膜厚度可由数百基片表面。薄膜厚度可由数百埃至数微米。埃至数微米。2.11 真空蒸镀真空蒸镀蒸发源有三种类型蒸发源有三种类型：电阻加热源：用难熔金属如钨、钽制成舟箔或丝状电阻加热源：用难熔金属如钨、钽制成舟箔或丝状，通以电流通以电流，加热加热在它上方的或置于埚中的蒸发物质在它上方的或置于埚中的蒸发物质。电阻加热源主要用于蒸发电阻加热源主要用于蒸发Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等

56、材料；等材料；高频感应加热源：用高频感应电流加热坩埚和蒸发物质；高频感应加热源：用高频感应电流加热坩埚和蒸发物质；电子束加热源：适用于蒸发温度较高（不低于电子束加热源：适用于蒸发温度较高（不低于2000）的材料，即用）的材料，即用电子束轰击材料使其蒸发。电子束轰击材料使其蒸发。 蒸发镀膜与其他真空镀膜方法相比，具有较高的沉积速率，可镀制蒸发镀膜与其他真空镀膜方法相比，具有较高的沉积速率，可镀制单质和不易热分解的化合物膜。单质和不易热分解的化合物膜。2.12 溅射镀膜溅射镀膜溅射镀膜溅射镀膜：用高能粒子轰击固体表面时用高能粒子轰击固体表面时能使固体表面的粒子获得能量并逸出表能使固体表面的粒子获得

57、能量并逸出表面，沉积在基片上。溅射现象于面，沉积在基片上。溅射现象于1870年年开始用于镀膜技术，开始用于镀膜技术，1930年以后由于提年以后由于提高了沉积速率而逐渐用于工业生产。高了沉积速率而逐渐用于工业生产。1971年，平面阴极的发明使镀膜的溅射年，平面阴极的发明使镀膜的溅射速率远远超过了从前的方法。同时，溅速率远远超过了从前的方法。同时，溅射镀膜优越于蒸发镀膜的另一个重大进射镀膜优越于蒸发镀膜的另一个重大进步是其可以向任何方向溅射。步是其可以向任何方向溅射。l 阴极溅射法阴极溅射法 - V +惰性气体入口阴极及靶材衬底及阳极抽气口真空: 10-1 10-2 mmHg 2.12 溅射镀膜溅

58、射镀膜溅射镀膜溅射镀膜基本原理是充氩基本原理是充氩(Ar)气的真空气的真空条件下，使氩气进行辉光放电，这时氩条件下，使氩气进行辉光放电，这时氩(Ar)原子电离成氩离子原子电离成氩离子(Ar+)，在电场力，在电场力的作用下，氩离子加速轰击的作用下，氩离子加速轰击，以镀料制以镀料制作的阴极靶材，靶材会被溅射出来而沉作的阴极靶材，靶材会被溅射出来而沉积到工件表面。如果采用直流辉光放电积到工件表面。如果采用直流辉光放电，称直流，称直流(Qc)溅射，射频溅射，射频(RF)辉光放电辉光放电引起的称射频溅射。磁控引起的称射频溅射。磁控(M)辉光放电引辉光放电引起的称磁控溅射。起的称磁控溅射。 因为有多弧斑，

59、所以因为有多弧斑，所以也称多弧蒸发离化过程。也称多弧蒸发离化过程。2.12 溅射镀膜溅射镀膜溅射镀膜溅射镀膜与蒸发镀膜不同与蒸发镀膜不同，溅射镀膜不受膜材熔点的，溅射镀膜不受膜材熔点的限制，可溅射限制，可溅射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等难熔物等难熔物质。质。，即将反应气体即将反应气体 (O、N、HS、CH等等)加入加入Ar气中，反应气体及其离子气中，反应气体及其离子与靶原子或溅射原子发生反应生成化合物（如氧化物与靶原子或溅射原子发生反应生成化合物（如氧化物、氮化物等）而沉积在基片上。采用磁控溅射可使沉、氮化物等）而沉积在基片上。采用磁控溅射可使沉积速率比非磁控溅射提高近一个数量级。积速率

60、比非磁控溅射提高近一个数量级。2.12 溅射镀膜溅射镀膜1975年，第一个用于汽车顶棚的溅射玻璃生产线投入批量生产。该系统由年，第一个用于汽车顶棚的溅射玻璃生产线投入批量生产。该系统由当时的当时的Airco Temescal公司（现在公司（现在BOC Coating Technology公司）开发研公司）开发研制。它于制。它于1977年生产出第一片建筑镀膜玻璃并很快成为世界范围内的热点年生产出第一片建筑镀膜玻璃并很快成为世界范围内的热点工艺。目前已经有超过工艺。目前已经有超过87条的条的BOC生产线在世界上生产线在世界上23个国家投入使用。个国家投入使用。玻璃镀膜技术发展日新月异，应用范围也从