El procés d'escalfar materials sòlids en un ambient d'alt buit per sublimar-los o evaporar-los i dipositar-los sobre un substrat específic per obtenir una pel·lícula fina es coneix com a recobriment per evaporació al buit (anomenat recobriment per evaporació).
La història de la preparació de pel·lícules primes mitjançant el procés d'evaporació al buit es remunta a la dècada del 1850. El 1857, M. Farrar va iniciar l'intent de recobriment al buit evaporant cables metàl·lics en nitrogen per formar pel·lícules primes. A causa de la tecnologia de baix buit d'aquella època, la preparació de pel·lícules primes d'aquesta manera requeria molt de temps i no era pràctica. Fins al 1930, es va establir una bomba de difusió d'oli, un sistema de bombament mecànic conjunt. La tecnologia del buit va poder experimentar un desenvolupament ràpid, només per fer que el recobriment per evaporació i pulverització catòdica es convertís en una tecnologia pràctica.
Tot i que l'evaporació al buit és una tecnologia antiga de deposició de pel·lícules primes, és el mètode més comú que s'utilitza en laboratoris i àrees industrials. Els seus principals avantatges són el funcionament senzill, el fàcil control dels paràmetres de deposició i l'alta puresa de les pel·lícules resultants. El procés de recobriment al buit es pot dividir en els tres passos següents.
1) el material font s'escalfa i es fon per evaporar-se o sublimar-se; 2) el vapor s'elimina del material font per evaporar-se o sublimar-se.
2) El vapor es transfereix del material font al substrat.
3) El vapor es condensa a la superfície del substrat per formar una pel·lícula sòlida.
L'evaporació al buit de pel·lícules primes, generalment pel·lícules policristal·lines o pel·lícules amorfes, és dominant el creixement de pel·lícula a illa, a través de dos processos de nucleació i pel·lícula. Els àtoms (o molècules) evaporats xoquen amb el substrat, part s'adhereixen permanentment al substrat, part s'adsorbeixen i després s'evaporen del substrat, i part es reflexen directament des de la superfície del substrat. L'adhesió dels àtoms (o molècules) a la superfície del substrat a causa del moviment tèrmic pot moure's al llarg de la superfície, com ara tocar altres àtoms i acumular-los en clústers. És més probable que els clústers es produeixin on la tensió a la superfície del substrat és alta, o en les etapes de solvatació del substrat cristallí, ja que això minimitza l'energia lliure dels àtoms adsorbits. Aquest és el procés de nucleació. La deposició addicional d'àtoms (molècules) provoca l'expansió dels clústers (nuclis) en forma d'illa esmentats anteriorment fins que s'estenen en una pel·lícula contínua. Per tant, l'estructura i les propietats de les pel·lícules policristal·lines evaporades al buit estan estretament relacionades amb la velocitat d'evaporació i la temperatura del substrat. En general, com més baixa sigui la temperatura del substrat, més alta serà la taxa d'evaporació i més fi i dens serà el gra de la pel·lícula.
–Aquest article ha estat publicat perfabricant de màquines de recobriment al buitGuangdong Zhenhua
Data de publicació: 23 de març de 2024