فرآیند گرم کردن مواد جامد در محیط خلاء بالا برای تصعید یا تبخیر و رسوب آنها روی یک زیرلایه خاص برای بدست آوردن یک لایه نازک، به عنوان پوشش تبخیری در خلاء (که به آن پوشش تبخیری نیز گفته میشود) شناخته میشود.
تاریخچه تهیه لایههای نازک با فرآیند تبخیر در خلاء به دهه ۱۸۵۰ میلادی برمیگردد. در سال ۱۸۵۷، ام. فرار تلاش برای پوششدهی در خلاء را با تبخیر سیمهای فلزی در نیتروژن برای تشکیل لایههای نازک آغاز کرد. با توجه به فناوری خلاء پایین در آن زمان، تهیه لایههای نازک به این روش بسیار زمانبر و غیرعملی بود. تا سال ۱۹۳۰ که یک سیستم پمپاژ مکانیکی با پمپ دیفیوژن روغنی ایجاد شد، فناوری خلاء به سرعت توسعه یافت، اما پوششدهی تبخیری و کندوپاش به یک فناوری کاربردی تبدیل شد.
اگرچه تبخیر در خلاء یک فناوری رسوبگذاری لایه نازک قدیمی است، اما در آزمایشگاهها و صنایع، رایجترین روش مورد استفاده است. مزایای اصلی آن، سادگی عملیات، کنترل آسان پارامترهای رسوبگذاری و خلوص بالای لایههای حاصل است. فرآیند پوششدهی در خلاء را میتوان به سه مرحله زیر تقسیم کرد.
۱) ماده اولیه گرم و ذوب میشود تا تبخیر یا تصعید شود؛ ۲) بخار از ماده اولیه حذف میشود تا تبخیر یا تصعید شود.
۲) بخار از ماده اولیه به زیرلایه منتقل میشود.
۳) بخار روی سطح زیرلایه متراکم میشود و یک لایه جامد تشکیل میدهد.
تبخیر خلاء لایههای نازک، عموماً لایههای پلیکریستالی یا لایههای آمورف هستند، رشد لایه به جزیره از طریق دو فرآیند هستهزایی و لایه غالب است. اتمهای تبخیر شده (یا مولکولها) با زیرلایه برخورد میکنند، بخشی از طریق اتصال دائمی به زیرلایه، بخشی از طریق جذب و سپس تبخیر از زیرلایه، و بخشی از طریق بازتاب مستقیم از سطح زیرلایه. اتمها (یا مولکولها) که به دلیل حرکت حرارتی به سطح زیرلایه چسبیدهاند، میتوانند در امتداد سطح حرکت کنند، مانند تماس با اتمهای دیگر، در خوشهها جمع میشوند. خوشهها به احتمال زیاد در جایی که تنش روی سطح زیرلایه زیاد است یا در مراحل حل شدن زیرلایه کریستالی رخ میدهند، زیرا این امر انرژی آزاد اتمهای جذب شده را به حداقل میرساند. این فرآیند هستهزایی است. رسوب بیشتر اتمها (مولکولها) منجر به گسترش خوشههای جزیرهای شکل (هستهها) ذکر شده در بالا میشود تا زمانی که به یک فیلم پیوسته تبدیل شوند. بنابراین، ساختار و خواص لایههای پلیکریستالی تبخیر شده در خلاء ارتباط نزدیکی با سرعت تبخیر و دمای زیرلایه دارند. به طور کلی، هرچه دمای زیرلایه پایینتر باشد، سرعت تبخیر بیشتر و دانههای فیلم نازکتر و متراکمتر میشوند.
–این مقاله توسط منتشر شده استتولید کننده دستگاه پوشش دهی در خلاءگوانگدونگ ژنهوا
زمان ارسال: ۲۳ مارس ۲۰۲۴