Durante el recubrimiento por evaporación, la nucleación y el crecimiento de la capa de película son la base de varias tecnologías de recubrimiento iónico.
1.Nucleación
Intecnología de recubrimiento por evaporación al vacío,después de que las partículas de la capa de película se evaporan de la fuente de evaporación en forma de átomos, vuelan directamente a la pieza de trabajo en alto vacío y forman la capa de película por nucleación y crecimiento en la superficie de la pieza de trabajo. Durante la evaporación al vacío, la energía de los átomos de la capa de película que escapan de la fuente de evaporación es de aproximadamente 0,2 eV. Cuando la cohesión entre las partículas de la capa de película es mayor que la fuerza de enlace entre los átomos de la capa de película y la pieza de trabajo, forman un núcleo isla. Un solo átomo de la capa de película permanece en la superficie de la pieza de trabajo durante el tiempo haciendo movimiento irregular, difusión, migración o colisión con otros átomos para formar cúmulos atómicos. El número de átomos en el cúmulo atómico alcanza un cierto valor crítico, se forma un núcleo estable, llamado núcleo de forma homogénea.
Es lisa y presenta numerosos defectos y escalones, lo que provoca la diferencia en la fuerza de adsorción de las diferentes partes de la pieza a los átomos radiactivos. La energía de adsorción de la superficie del defecto es mayor que la de la superficie normal, por lo que se convierte en el centro activo, lo que favorece la nucleación preferencial, denominada nucleación heterogénea. Cuando la fuerza de cohesión es igual a la fuerza de enlace, o cuando la fuerza de enlace entre los átomos de la membrana y la pieza es mayor que la fuerza de cohesión entre los átomos de la membrana, se forma la estructura laminar. En la tecnología de recubrimiento iónico, en la mayoría de los casos se forma un núcleo de isla.
2.Crecimiento
Una vez formado el núcleo de la película, éste continúa creciendo atrapando los átomos incidentes. Las islas crecen y se combinan entre sí para formar hemisferios más grandes, formando gradualmente una capa de isla hemisférica que se extiende sobre la superficie de la pieza de trabajo.
Cuando la energía atómica de la capa de película es alta, se difunde lo suficiente sobre la superficie, formando una película continua y uniforme cuando los cúmulos atómicos entrantes son pequeños. Si la difusión de los átomos en la superficie es débil y el tamaño de los cúmulos depositados es grande, se forman grandes núcleos peninsulares. La parte superior del núcleo insular presenta un fuerte efecto de sombreado en la parte cóncava, conocido como "efecto sombra". La proyección de la superficie facilita la captura de los átomos depositados y el crecimiento preferencial, lo que resulta en un mayor grado de concavidad superficial para formar cristales cónicos o columnares de tamaño adecuado. Se forman huecos penetrantes entre los cristales cónicos y aumenta la rugosidad superficial. Se puede obtener tejido fino a alto vacío; al disminuir el grado de vacío, la microestructura de la membrana se vuelve cada vez más gruesa.
Hora de publicación: 24 de mayo de 2023