أثناء طلاء التبخر، تشكل النواة ونمو طبقة الفيلم الأساس لتقنيات طلاء الأيونات المختلفة
1.التنوي
Inتقنية طلاء التبخير الفراغي، بعد تبخر جزيئات طبقة الفيلم من مصدر التبخر في شكل ذرات، فإنها تطير مباشرة إلى قطعة العمل في فراغ عالي وتشكل طبقة الفيلم عن طريق التنوي والنمو على سطح قطعة العمل. أثناء التبخر في الفراغ، تكون طاقة ذرات طبقة الفيلم الهاربة من مصدر التبخر حوالي 0.2 إلكترون فولت. عندما يكون التماسك بين جزيئات طبقة الفيلم أكبر من قوة الترابط بين ذرات طبقة الفيلم وقطعة العمل، تشكل نواة جزيرة. تبقى ذرة طبقة فيلم واحدة على سطح قطعة العمل لمدة زمنية تقوم بحركة غير منتظمة أو انتشار أو هجرة أو تصادم مع ذرات أخرى لتكوين مجموعات ذرية يصل عدد الذرات في المجموعة الذرية إلى قيمة حرجة معينة، وتتشكل نواة مستقرة تسمى نواة متجانسة الشكل.
أملس، ويحتوي على العديد من العيوب والخطوات، مما يُسبب اختلافًا في قوة امتصاص أجزاء مختلفة من قطعة العمل للذرات المشعة. طاقة امتصاص سطح العيب أكبر من طاقة السطح الطبيعي، فيصبح مركزًا نشطًا، مما يُساعد على تكوين نوى تفضيلية، تُسمى "النوى غير المتجانسة". عندما تكون قوة التماسك مساوية لقوة الربط، أو تكون قوة الربط بين ذرات الغشاء وقطعة العمل أكبر من قوة التماسك بين ذرات الغشاء، يتشكل الهيكل الصفائحي. في تقنية الطلاء الأيوني، يتكون قلب الجزيرة في معظم الحالات.
2. النمو
بمجرد تشكيل قلب الفيلم، فإنه يستمر في النمو عن طريق احتجاز الذرات الساقطة. تنمو الجزر وتندمج مع بعضها البعض لتشكيل نصفي كرة أكبر، وتشكل تدريجيًا طبقة جزيرة نصف كروية تنتشر على سطح قطعة العمل.
عندما تكون الطاقة الذرية لطبقة الغشاء عالية، يمكن أن تنتشر بشكل كافٍ على السطح، ويمكن تكوين غشاء متصل أملس عندما تكون العناقيد الذرية الواردة اللاحقة صغيرة. إذا كان انتشار الذرات على السطح ضعيفًا وكان حجم العناقيد المترسبة كبيرًا، فإنها توجد كنوى شبه جزيرة كبيرة. يتميز الجزء العلوي من قلب الجزيرة بتأثير تظليل قوي على الجزء المقعر، وهو ما يُعرف بـ"تأثير الظل". يكون إسقاط السطح أكثر ملاءمة لالتقاط الذرات المترسبة اللاحقة والنمو التفضيلي، مما يؤدي إلى زيادة درجة التقعر على السطح لتكوين بلورات مخروطية أو عمودية ذات حجم كافٍ. تتشكل فجوات نافذة بين البلورات المخروطية وتزداد قيمة خشونة السطح. يمكن الحصول على أنسجة دقيقة في الفراغ العالي، ومع انخفاض درجة الفراغ، يصبح التركيب المجهري للغشاء أكثر سمكًا.
وقت النشر: ٢٤ مايو ٢٠٢٣