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第1篇　气相沉积技术基础及各种气相沉积技术第1章　气相沉积技术概述1

1 气相沉积技术分类1

2　气相沉积技术特点2

3 气相沉积技术应用3

第2章　化学气相沉积技术5

1 绪言5

2　化学气相沉积物理化学基础5

2.1　CVD反应方式5

2.2　CVD反应条件7

2.3　CVD反应过程7

3　化学气相沉积热力学分析7

4　化学气相沉积反应物质源10

4.1　气态物质源10

4.2　液态物质源10

4.3　固态物质源11

5　化学气相沉积涂层质量影响因素11

5.1　沉积温度11

5.2　沉积室压力11

5.3　反应气体分压（配比）12

6　化学气相沉积装置12

6.1　CVD装置基本构成12

6.2　负压CVD装置主要性能简要说明12

7　高温化学气相沉积技术13

7.1　HT-CVD硬质涂层种类和性能13

7.2 HT-CVD工艺技术16

8 中温化学气相沉积（MT-CVD）技术33

8.1　MT-CVD反应机理33

8.2　MT-CVD工艺过程及设备38

8.3 MT-CVD沉积TiCN涂层组织结构及特性39

8.4　高性能涂层材料及其沉积工艺技术40

8.5　高性能涂层硬质合金刀具组织结构及特性42

参考文献45

第3章　物理气相沉积技术47

1 物理气相沉积技术概论47

1.1　物理气相沉积分类47

1.2　物理气相沉积的特点48

2　物理气相沉积技术基础49

2.1　物理气相沉积相关的真空物理基础49

2.2　低温等离子体物理基础61

3　物理气相沉积技术93

3.1　真空蒸发镀94

3.2　离子镀106

3.3　电子枪蒸发源二极型离子镀115

3.4　热阴极离子镀118

3.5　射频离子镀119

3.6　集团离子束离子镀120

3.7　活性反应离子镀122

3.8　空心阴极离子镀126

3.9　热丝弧枪离子镀132

3.10　电弧离子镀136

3.11　磁控溅射镀153

3.12　离子束及其在气相沉积方面的应用174

参考文献188

第4章　等离子体增强化学气相沉积技术193

1 等离子体增强化学气相沉积技术机理193

2　等离子气体产生过程及性质193

2.1　多原子分子具有平动、旋转和振动自由度194

2.2　分解194

2.3　电离195

3　等离子体化学反应过程197

4　等离子体增强化学气相沉积装置200

5 等离子体增强化学气相沉积工艺过程及特点201

5.1　PECVD工艺过程201

5.2　PECVD工艺特点202

5.3　采用直流脉冲PECVD技术是硬质涂层的主要发展方向202

6　等离子体增强化学气相沉积涂层组织特征204

6.1　等离子体增强化学气相沉积涂层类型204

6.2　等离子体增强化学气相沉积涂层组织特征205

参考文献206

第5章　气相沉积设备208

1 化学气相沉积设备系统208

1.1　CVD涂层设备系统主要技术指标208

1.2　CVD涂层设备系统各部分功能及设计要求208

1.3　典型生产用CVD涂层设备213

2　等离子体增强低温化学气相沉积设备214

2.1　直流脉冲电源特性215

2.2　等离子体增强化学气相沉积设备215

3 物理气相沉积设备及配套系统217

3.1　真空室217

3.2　真空获得与真空泵219

3.3　进气系统234

3.4　真空测量239

3.5　气相沉积技术中的电源242

参考文献255

第6章　预处理主要辅助设备257

1 清洗257

2　刃口强化257

2.1　刃口强化作用257

2.2　刃口强化工艺及设备258

3 喷砂259

参考文献261

第7章　膜层质量测试262

1　膜层质量测试内容262

2　性能检验262

2.1　膜层硬度测量262

2.2　膜层厚度测量263

2.3　膜层附着力测试266

2.4　膜层内应力测试267

3　膜层的微区检测268

3.1　显微组织形貌分析269

3.2　膜层的晶体结构分析273

3.3　膜层成分分析276

参考文献286

第2篇　气相沉积技术应用领域287

第1章　气相沉积技术在硬质涂层中的应用287

1　硬质涂层制品在机械工业中的应用287

1.1　机械工业发展对涂层工具、模具性能的要求287

1.2　硬质涂层工具的作用288

1.3　涂层工模具所占市场份额289

2　新型硬质涂层的发展趋势291

2.1　新的金属陶瓷硬质涂层291

2.2　多元复合涂层291

2.3　多层复合涂层292

2.4　纳米复合涂层292

2.5　纳米晶-非晶复合涂层293

2.6　非金属超硬涂层293

3　硬质涂层制品应用293

3.1　硬质涂层切削工具的应用293

3.2　硬质涂层模具及耐磨损、耐腐蚀零件应用300

4　不同硬质涂层的实用沉积工艺技术303

4.1　硬质合金刀具典型CVD实用工艺技术304

4.2　高速钢刀具PVD实用工艺技术307

4.3　模具PECVD实用工艺技术309

5　非金属超硬涂层沉积技术310

5.1　金刚石涂层的沉积技术及应用310

5.2　立方氮化硼涂层的沉积技术及应用315

5.3　氮化碳涂层气相沉积技术及应用316

5.4　纳米级涂层和纳米超硬多层复合涂层沉积技术及应用318

参考文献324

第2章　气相沉积技术在防护涂层方面的应用327

1 防护涂层的作用327

1.1　防护涂层性能327

1.2　获得防护涂层的方法327

1.3　用气相沉积技术获得防护涂层的独特性327

2　耐腐蚀涂层328

2.1　防腐涂层的种类328

2.2　气相沉积技术耐腐蚀层的应用领域328

2.3　防腐蚀层的气相沉积技术328

3　热障涂层329

3.1　热障涂层的组成329

3.2　热障涂层的气相沉积技术330

参考文献333

第3章　气相沉积技术在光学薄膜领域中的应用334

1 光学薄膜的应用领域334

1.1　光学薄膜的应用范围334

1.2　光学薄膜的功能334

2　光学薄膜特性334

2.1　在不同媒质界面上光的反射334

2.2　减反膜（增透膜）335

2.3　反射膜337

2.4　截止滤光片338

2.5　选择吸收膜339

3　光学薄膜的气相沉积技术340

3.1　减反膜（增透膜）的沉积工艺340

3.2　反射膜的沉积工艺342

3.3　选择吸收膜的沉积工艺343

4　光学防伪薄膜344

4.1 防伪技术的现状与薄膜防伪技术的发展344

4.2　防伪膜的基本理论344

4.3　整膜防伪膜的设计与工艺举例345

4.4　碎膜防伪技术要点346

参考文献346

第4章　气相沉积技术在建筑镀膜玻璃方面的应用347

1　建筑镀膜玻璃的功能347

2　普通玻璃的光学性能347

3　镀膜玻璃的遮阳隔热原理348

3.1　阳光控制膜348

3.2　低辐射率膜349

3.3　阳光控制膜和低辐射率膜的材料350

4　智能窗玻璃352

4.1　智能窗玻璃的应用352

4.2　智能窗玻璃的种类352

4.3　各种智能薄膜变色的机制353

4.4　智能窗玻璃薄膜的沉积工艺355

5 防雾防露和自清洁玻璃355

5.1　防雾防露和自清洁玻璃的功能356

5.2　光催化机理356

5.3　防雾防露和自清洁玻璃的沉积工艺357

参考文献357

第5章　气相沉积技术在太阳能利用领域的应用359

1　太阳能——取之不尽的能源359

2　太阳能光-热转换359

2.1　太阳光谱选择性吸收359

2.2　太阳能的光-热转换能效薄膜359

2.3　太阳能集热器360

2.4　太阳光谱选择吸收薄膜的沉积技术361

2.5　太阳能热水器合成362

3　气相沉积技术在太阳能光-伏转换领域中的应用362

3.1　太阳能光-电转换363

3.2　太阳能光-电转换薄膜363

3.3　太阳能光-电转换薄膜的沉积技术364

4　太阳能电池的应用实例367

参考文献369

第6章　气相沉积技术在集成电路制造中的应用370

1 集成电路高集成化发展方向370

1.1　集成电路在高新技术中的应用370

1.2　集成电路的高集成化370

2　集成电路类型371

2.1　集成电路371

2.2　分立器件电路371

3　集成电路组成372

3.1　有源器件——包括晶体管的器件372

3.2　无源元件372

4　集成电路加工工艺373

4.1　氧化工艺373

4.2　刻蚀-光刻工艺373

4.3　掺杂-离子注入374

4.4　互连布线的沉积和刻蚀375

5　分立器件电路的加工376

5.1　薄膜电阻器376

5.2　薄膜电容器376

5.3　薄膜网络器件377

5.4　薄膜温度传感器377

5.5　薄膜气敏传感器377

5.6　高温超导薄膜378

5.7　发光器件379

参考文献380

第7章　气相沉积技术在信息显示器件中的应用381

1 信息显示器件的应用381

2　信息显示器件的种类381

2.1　阴极射线管（CRT）381

2.2 平板显示器382

3　平板显示器件用薄膜382

3.1　各种平板显示器的工作原理及相关薄膜382

3.2　平板显示器薄膜的气相沉积技术387

参考文献387

第8章　气相沉积技术在信息存储领域的应用388

1　信息存储技术的进展388

2　信息存储的类型与存储薄膜388

2.1　磁信息存储388

2.2　磁光信息存储390

2.3　全光信息存储391

3　超高密度信息存储材料394

3.1 科学技术发展进入了纳米电子器件新时代394

3.2　超高密度信息存储材料394

4　纳米区内电荷存储技术395

参考文献395

第9章　气相沉积技术在装饰饰品上的应用397

1　装饰品给人们五彩缤纷的生活397

1.1　装饰件底材397

1.2　装饰薄膜种类397

2　金属基材装饰膜的沉积397

2.1　金属基材装饰品的应用领域397

2.2　金属基材制件对装饰膜层的要求397

2.3　金属件装饰膜的沉积工艺399

3　塑料件装饰膜的沉积403

3.1　塑料镀膜的应用领域403

3.2　塑料制品对装饰膜层的要求403

3.3　塑料制品装饰膜的真空镀膜工艺403

3.4　塑料镀膜中的底漆、面漆405

4　真空卷绕镀膜技术406

4.1　真空卷绕镀膜技术应用领域406

4.2　真空卷绕镀膜技术的设备分类407

4.3　真空卷绕镀膜设备的结构特征407

4.4　真空蒸发卷绕镀膜设备的组成408

4.5　真空磁控溅射卷线镀膜设备结构408

4.6　泡沫塑料镀镍410

参考文献410