真空鍍膜機中藍色、紫色、紅色的化學成分

　   真空鍍膜過程非常複雜，由於鍍膜機原理的不同分為很多種類，僅僅因為都需要高真空度而擁有統一名稱。所以對於不同原理的真空鍍膜機，影響均勻性的因素也不盡相同。 並且均勻性這個概念本身也會隨著鍍膜尺度和薄膜成分而有著不同的意義。

　　薄膜均勻性的概念：

　　1.厚度上的均勻性，也可以理解為粗糙度，在光學薄膜的尺度上看（也就是1/10波長作為單位，約為100A），真空鍍膜的均勻性已經相當好，可以輕鬆將粗糙度控製在可見光波長的1/10範圍內，也就是說對於薄膜的光學特性來說，真空鍍膜沒有任何障礙。 但是如果是指原子層尺度上的均勻度，也就是說要實現10A甚至1A的表麵平整，是現在真空鍍膜中主要的技術含量與技術瓶頸所在，具體控製因素下麵會根據不同鍍膜給出詳細解釋。

　　2.化學組分上的均勻性： 就是說在薄膜中，化合物的原子組分會由於尺度過小而很容易的產生不均勻特性，SiTiO3薄膜，如果鍍膜過程不科學，那麽實際表麵的組分並不是SiTiO3，而可能是其他的比例，鍍的膜並非是想要的膜的化學成分，這也是真空鍍膜的技術含量所在。 具體因素也在下麵給出。

　　3.晶格有序度的均勻性： 這決定了薄膜是單晶，多晶，非晶，是真空鍍膜技術中的熱點問題，具體見下。

　　主要分類有兩個大種類： 蒸發沉積鍍膜和濺射沉積鍍膜，具體則包括很多種類，包括真空離子蒸發，磁控濺射，MBE分子束外延，溶膠凝膠法等等。

一、對於蒸發鍍膜：

　　一般是加熱靶材使表麵組分以原子團或離子形式被蒸發出來，並且沉降在基片表麵，通過成膜過程（散點－島狀結構-迷走結構-層狀生長）形成薄膜。

厚度均勻性主要取決於：

1.　基片材料與靶材的晶格匹配程度 

2.　基片表麵溫度 

3.　蒸發功率，速率 

4.　真空度 

5.　鍍膜時間，厚度大小。

組分均勻性：

　　蒸發鍍膜組分均勻性不是很容易保證，具體可以調控的因素同上，但是由於原理所限，對於非單一組分鍍膜，蒸發鍍膜的組分均勻性不好。

晶向均勻性： 

1.　晶格匹配度 

2.　基片溫度 

3.　蒸發速率

二、對於濺射類鍍膜，可以簡單理解為利用電子或高能激光轟擊靶材，並使表麵組分以原子團或離子形式被濺射出來，並且最終沉積在基片表麵，經曆成膜過程，最終形成薄膜。

　　濺射鍍膜又分為很多種，總體看，與蒸發鍍膜的不同點在於濺射速率將成為主要參數之一。 

　　濺射鍍膜中的激光濺射鍍膜pld，組分均勻性容易保持，而原子尺度的厚度均勻性相對較差（因為是脈衝濺射），晶向（外沿）生長的控製也比較一般。

以pld為例，因素主要有：

靶材與基片的晶格匹配程度 

鍍膜氛圍（低壓氣體氛圍） 

基片溫度 

激光器功率 

脈衝頻率 

濺射時間

　　對於不同的濺射材料和基片，最佳參數需要實驗確定，是各不相同的，鍍膜設備的好壞主要在於能否精確控溫，能否保證好的真空度，能否保證好的真空腔清潔度。

　　MBE分子束外沿鍍膜技術，已經比較好的解決了如上所屬的問題，但是基本用於實驗研究，工業生產上比較常用的一體式鍍膜機主要以離子蒸發鍍膜和磁控濺射鍍膜為主。