一种制备非蒸散型薄膜吸气剂的方法技术领域
本发明涉及一种薄膜吸气剂的制备方法，具体涉及一种制备非蒸散型薄膜吸气剂
的方法。
背景技术
吸气剂，也称为消气剂，是指能利用自身的物理或化学特性有效吸除某些气体分
子的制剂或装置的通称，用来获得、维持真空和纯化气体。吸气剂广泛应用于需要真空环境
的光电器件中，为器件创造了良好的工作环境，稳定了器件的特性参量，对器件的性能及使
用寿命有重要的影响。
吸气剂一般分为蒸散型和非蒸散型两大类，其中，蒸散型吸气剂主要通过化学反
应吸收真空器件中残余活性气体，需要对吸气金属加热，蒸散出来形成吸气薄膜；非蒸散型
吸气剂不需要把吸气金属蒸散出来，而是通过对吸气金属表面激活使其具有吸气能力。常
用作非蒸散型吸气剂的材料主要是由钛、锆、铪、钒、铝、过渡金属、稀土元素等吸气金属构
成的两元或者多元合金。
目前，非蒸散型薄膜吸气剂的主要制备方法为：首先把各吸气金属按比例熔炼为
合金，或者是把各吸气金属压制成合金再进行退火，再通过溅射或蒸发的方式将合金沉积
在基片表面来制备薄膜型吸气剂。这些方法额外增加了工作量和成本，另外在制作合金时
需要控制好其均匀性和粒度。
也有制备方法是把多种吸气金属丝绕在一起，进行溅射，由于各吸气金属的物理
特性不同，溅射或蒸发时逸出比例不同，最终吸气剂的成分会与理论值有较明显的差别。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备非蒸散型薄膜吸气剂的方法。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种制备非蒸散型薄膜吸气剂的方法，包括以下步骤：
S1、将若干吸气金属一一对应放置于镀膜机的若干蒸发舟内作为靶材，吸气金属
至少为两种，各蒸发舟的工作参数单独可控，各蒸发舟处一一对应设有膜厚监测仪，以监测
对应蒸发舟内吸气金属的蒸发速率；
S2、将基片和蒸发舟放入镀膜机的真空腔内；
S3、对真空腔内抽真空；
S4、对吸气金属进行预熔，并控制各蒸发舟的工作参数使各吸气金属同时蒸发；
S5、根据膜厚监测仪的反馈值调整蒸发舟的工作参数，以将各吸气金属的蒸发速
率调整为预设比值。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述膜厚监测仪为晶振。
作为本发明进一步改进的技术方案，步骤S1中所述吸气金属为钛、锆、钒、钽、铌、
铁、铝、铜、钼中任意两种或两种以上。
作为本发明进一步改进的技术方案，步骤S1中吸气金属为三种，分别是钛、锆、钒，
蒸发舟和膜厚监测仪的数量都为三个；
步骤S5中钛、锆、钒的蒸发速率比为3.874：3.845：2.281。
作为本发明进一步改进的技术方案，步骤S1中吸气金属为三种，分别是锆、钒、铁，
蒸发舟和膜厚监测仪的数量都为三个；
步骤S5中锆、钒、铁的蒸发速率比为6.960：2.608：0.432。
作为本发明进一步改进的技术方案，步骤S1中吸气金属为两种，分别是锆、铝，蒸
发舟和膜厚监测仪的数量都为两个；
步骤S5中锆、铝的蒸发速率比为6.784：3.216。
相对于现有技术，本发明的技术效果在于：
本发明可以同时蒸发多种吸气金属，无需额外制作合金，有益于节约吸气剂的制
备成本和时间，同时，通过控制各吸气金属的蒸发速率，可以精确控制吸气剂的成分。
具体实施方式
以下将结合具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发
明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含
在本发明的保护范围内。
以下提供本发明的一种实施方式：
一种制备非蒸散型薄膜吸气剂的方法，包括以下步骤：
S1、将若干吸气金属一一对应放置于镀膜机的若干蒸发舟内作为靶材，吸气金属
至少为两种，各蒸发舟的工作参数单独可控，各蒸发舟处一一对应设有膜厚监测仪，以监测
对应蒸发舟内吸气金属的蒸发速率；
S2、将基片和蒸发舟放入镀膜机的真空腔内；
S3、对真空腔内抽真空；
S4、对吸气金属进行预熔，并控制各蒸发舟的工作参数使各吸气金属同时蒸发；
S5、根据膜厚监测仪的反馈值调整蒸发舟的工作参数，以将各吸气金属的蒸发速
率调整为预设比值。
控制步骤S5中蒸发舟的工作时间即可控制薄膜吸气剂的总厚度。
需要说明的是，蒸发舟的工作参数即是蒸发舟的功率。
对吸气金属进行预熔时，通过各蒸发舟中吸气金属的蒸发温度、质量、比热容等参
数即可算得各蒸发舟在进行预熔时的功率，以使各吸气金属同时蒸发。
膜厚监测仪实时监测对应蒸发舟中吸气金属的蒸发速率，速率比值与预设比值相
比较低时加大相应蒸发舟功率，速率比值与预设比值相比较高时则减小相应蒸发舟功率。
预设比值是根据吸气剂成品中各吸气金属的成分(原子百分数)反推计算得到的，
具体如下，原子百分数对应的即是吸气剂成品中各吸气金属的含量，通过各吸气金属的含
量可以算出各吸气金属的质量，再根据各吸气金属的密度可以算出各吸气金属的体积，因
为各吸气金属在基片上沉积的面积相同(等于基片面积)，则各吸气金属的体积百分比等于
厚度百分比，该厚度百分比即正比于蒸发速率的预设比值。
进一步的，所述膜厚监测仪为晶振。
进一步的，步骤S1中所述吸气金属为钛、锆、钒、钽、铌、铁、铝、铜、钼中任意两种或
两种以上。
本发明可以同时蒸发多种吸气金属，无需额外制作合金，有益于节约吸气剂的制
备成本和时间，同时，通过控制各吸气金属的蒸发速率，可以精确控制吸气剂的成分。
实施例1
本实施例用于制备吸气金属为钛、锆、钒，且钛、锆、钒的原子分数百分比为40％：
30％：30％的吸气剂，根据计算可得钛、锆、钒的厚度百分比为38.74％：38.45％：22.81％，
则钛、锆、钒的蒸发速率预设比值为3.874：3.845：2.281。
一种制备非蒸散型薄膜吸气剂的方法，包括以下步骤：
S1、将钛、锆、钒三种吸气金属一一对应放置于镀膜机的三个蒸发舟内作为靶材，
各蒸发舟的工作参数单独可控，各蒸发舟处一一对应设有膜厚监测仪，以监测对应蒸发舟
内吸气金属的蒸发速率；
S2、将基片和蒸发舟放入镀膜机的真空腔内；
S3、对真空腔内抽真空；
S4、待真空度下降到10-3Pa后对吸气金属进行预熔，并控制各蒸发舟的工作参数使
各吸气金属同时蒸发；
S5、根据膜厚监测仪的反馈值调整蒸发舟的工作参数，以将钛、锆、钒的蒸发速率
调整为3.874：3.845：2.281。
实施例2
本实施例用于制备吸气金属为锆、钒、铁，且锆、钒、铁的原子分数百分比为57％：
36％：7％的吸气剂，根据计算可得锆、钒、铁的厚度百分比为69.60％：26.08％：4.32％，则
锆、钒、铁的蒸发速率预设比值为6.960：2.608：0.432。
一种制备非蒸散型薄膜吸气剂的方法，包括以下步骤：
S1、将锆、钒、铁三种吸气金属一一对应放置于镀膜机的三个蒸发舟内作为靶材，
各蒸发舟的工作参数单独可控，各蒸发舟处一一对应设有膜厚监测仪，以监测对应蒸发舟
内吸气金属的蒸发速率；
S2、将基片和蒸发舟放入镀膜机的真空腔内；
S3、对真空腔内抽真空；
S4、待真空度下降到10-3Pa后对吸气金属进行预熔，并控制各蒸发舟的工作参数使
各吸气金属同时蒸发；
S5、根据膜厚监测仪的反馈值调整蒸发舟的工作参数，以将锆、钒、铁的蒸发速率
调整为6.960：2.608：0.432。
实施例3
本实施例用于制备吸气金属为锆、铝，且锆、铝的原子分数百分比为60％：40％的
吸气剂，根据计算可得锆、铝的厚度百分比为67.84％：32.16％，则锆、铝的蒸发速率预设比
值为6.784：3.216。
一种制备非蒸散型薄膜吸气剂的方法，包括以下步骤：
S1、将锆、铝两种吸气金属一一对应放置于镀膜机的两个蒸发舟内作为靶材，各蒸
发舟的工作参数单独可控，各蒸发舟处一一对应设有膜厚监测仪，以监测对应蒸发舟内吸
气金属的蒸发速率；
S2、将基片和蒸发舟放入镀膜机的真空腔内；
S3、对真空腔内抽真空；
S4、待真空度下降到10-3Pa后对吸气金属进行预熔，并控制各蒸发舟的工作参数使
各吸气金属同时蒸发；
S5、根据膜厚监测仪的反馈值调整蒸发舟的工作参数，以将锆、铝的蒸发速率调整
为6.784：3.216。
最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽
管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依
然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同
替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案
的精神和范围。