1. Aurustumiskiirus mõjutab aurustunud katte omadusi
Aurustumiskiirusel on sadestunud kilele suur mõju. Kuna madala sadestuskiiruse abil moodustunud katte struktuur on lahtine ja suurte osakeste sadestamine on lihtne, on katte struktuuri kompaktsuse tagamiseks väga ohutu valida kõrgem aurustumiskiirus. Kui vaakumkambris oleva jääkgaasi rõhk on konstantne, on aluspinna pommitamiskiirus konstantne. Seetõttu väheneb sadestunud kiles sisalduv jääkgaas pärast kõrgema sadestuskiiruse valimist, mis vähendab keemilist reaktsiooni jääkgaasi molekulide ja aurustunud kileosakeste vahel. Seega saab parandada sadestunud kile puhtust. Tuleb märkida, et kui sadestuskiirus on liiga suur, võib see suurendada kile sisemist pinget, suurendada kile defekte ja isegi viia kile purunemiseni. Eelkõige reaktiivse aurustamise protsessis saab valida madalama sadestuskiiruse, et reaktsioonigaas reageeriks täielikult aurustuskile materjali osakestega. Loomulikult valivad erinevad materjalid erineva aurustumiskiiruse. Praktilise näitena – peegeldava kile sadestamine. Kui kile paksus on 600 × 10⁻⁸ cm ja aurustumisaeg on 3 sekundit, on peegeldusvõime 93%. Kui aga aurustumiskiirust sama paksuse juures aeglustada, kulub kile sadestamiseks 10 minutit. Sel ajal on kile paksus sama. Peegeldusvõime on aga langenud 68%-ni.
2. Aluspinna temperatuur mõjutab aurustumist
Substraadi temperatuuril on aurustuva kattekihi toimimisele suur mõju. Kõrgel substraadi temperatuuril substraadi pinnale adsorbeerunud jääkgaasimolekulid on kergesti eemaldatavad. Eriti oluline on veeauru molekulide eemaldamine. Lisaks sellele on kõrgematel temperatuuridel lihtne soodustada füüsikalise adsorptsiooni üleminekut keemiliseks adsorptsiooniks, suurendades seeläbi osakeste vahelist sidumisjõudu. Lisaks võib see vähendada ka aurumolekulide rekristallisatsioonitemperatuuri ja substraadi temperatuuri vahelist erinevust, vähendades või kõrvaldades seeläbi kilepõhise liidese sisepinget. Lisaks, kuna substraadi temperatuur on seotud kile kristallilise olekuga, on madala substraadi temperatuuri või kuumutamata tingimuste korral sageli lihtne moodustada amorfseid või mikrokristallilisi katteid. Vastupidi, kõrge temperatuuri korral on kristallilise katte moodustumine lihtne. Substraadi temperatuuri tõstmine soodustab ka katte mehaaniliste omaduste paranemist. Loomulikult ei tohiks substraadi temperatuur olla liiga kõrge, et vältida katte aurustumist.
3. Vaakumkambris olev gaasi jääkrõhk mõjutab kile omadusi
Vaakumkambris oleva jääkgaasi rõhul on suur mõju membraani toimivusele. Liiga kõrge rõhu all olevad jääkgaasi molekulid põrkavad kergesti kokku aurustuvate osakestega, mis vähendab aluspinnal olevate inimeste kineetilist energiat ja mõjutab kile nakkuvust. Lisaks mõjutab liiga kõrge jääkgaasi rõhk oluliselt kile puhtust ja vähendab katte toimivust.
4. Aurustumistemperatuuri mõju aurustumiskattele
Aurustumistemperatuuri mõju membraani jõudlusele ilmneb aurustumiskiiruse muutusest temperatuuriga. Kõrge aurustumistemperatuuri korral aurustumissoojus väheneb. Kui membraanimaterjali aurustatakse aurustumistemperatuurist kõrgemal temperatuuril, võib isegi väike temperatuurimuutus põhjustada membraanimaterjali aurustumiskiiruse järsu muutuse. Seetõttu on väga oluline kile sadestamise ajal aurustumistemperatuuri täpselt kontrollida, et vältida suuri temperatuurigradiente aurustumisallika kuumutamisel. Kergesti sublimeeruva kilematerjali puhul on väga oluline valida ka materjal ise aurustumise ja muude meetmete küttekehaks.
5. Aluspinna ja katmiskambri puhastusseisund mõjutab katte toimivust
Aluspinna ja katmiskambri puhtuse mõju katte toimivusele ei saa ignoreerida. See mitte ainult ei mõjuta oluliselt sadestatud kile puhtust, vaid vähendab ka kile adhesiooni. Seetõttu on aluspinna puhastamine, vaakumkatmiskambri ja sellega seotud komponentide (näiteks aluspinna raami) puhastustöötlus ning pinna degaseerimine vaakumkatmisprotsessis hädavajalikud protsessid.
Postituse aeg: 28. veebruar 2023