Under fordampningsbelægning er kimdannelse og vækst af filmlaget grundlaget for forskellige ionbelægningsteknologier.
1. Nukleation
InvakuumfordampningsbelægningsteknologiEfter at filmlagspartiklerne er fordampet fra fordampningskilden i form af atomer, flyver de direkte til emnet i højvakuum og danner filmlaget ved kimdannelse og vækst på emnets overflade. Under vakuumfordampning er energien af filmlagsatomerne, der undslipper fordampningskilden, omkring 0,2 eV. Når kohæsionen mellem partiklerne i filmlaget er større end bindingskraften mellem atomerne i filmlaget og emnet, dannes en ø-kerne. Et enkelt filmlagsatom forbliver på emnets overflade i et stykke tid og udfører uregelmæssig bevægelse, diffusion, migration eller kollision med andre atomer for at danne atomklynger. Antallet af atomer i atomklyngen når en vis kritisk værdi, og der dannes en stabil kerne, kaldet en homogen formet kerne.
glat og indeholder mange defekter og trin, hvilket forårsager forskellen i adsorptionskraften fra forskellige dele af emnet til de radioaktive atomer. Adsorptionsenergien på defektoverfladen er større end den normale overflades, så den bliver det aktive center, hvilket er befordrende for præferentiel kimdannelse, kaldet heterogen kimdannelse. Når den kohæsive kraft er lig med bindingskraften, eller bindingskraften mellem membranatomerne og emnet er større end den kohæsive kraft mellem membranatomerne, dannes den lamellære struktur. I ionbelægningsteknologi dannes der i de fleste tilfælde en økerne.
2. Vækst
Når filmens kerne er dannet, fortsætter den med at vokse ved at fange de indfaldende atomer. Øerne vokser og kombineres med hinanden for at danne større halvkugler, der gradvist danner et halvkugleformet ølag, der spreder sig over emnets overflade.
Når filmlagets atomenergi er høj, kan det diffundere tilstrækkeligt på overfladen, og en glat, kontinuerlig film kan dannes, når de efterfølgende indkommende atomklynger er små. Hvis diffusionen af atomerne på overfladen er svag, og størrelsen af de aflejrede klynger er stor, eksisterer de som store halvøkerner. Øverst på økernen har en stærk skyggeeffekt på den konkave del, det vil sige "skyggeeffekten". Projektionen af overfladen er mere befordrende for at indfange efterfølgende aflejrede atomer og fortrinsvis vækst, hvilket resulterer i en stigende grad af konkavitet på overfladen for at danne koniske eller søjleformede krystaller af tilstrækkelig størrelse. Der dannes penetrerende hulrum mellem de koniske krystaller, og overfladeruheden stiger. Fint væv kan opnås ved højt vakuum, og med faldende vakuumgrad bliver membranens mikrostruktur tykkere og tykkere.
Opslagstidspunkt: 24. maj 2023