Haihdutuspäällystyksen aikana kalvokerroksen ydintyminen ja kasvu ovat erilaisten ionipinnoitustekniikoiden perusta.
1. Ydinmuodostus
Intyhjiöhaihdutuspinnoitustekniikka,kun kalvokerroksen hiukkaset on haihdutettu haihdutuslähteestä atomien muodossa, ne lentävät suoraan työkappaleeseen korkeassa tyhjiössä ja muodostavat kalvokerroksen ydintymällä ja kasvattamalla työkappaleen pinnalle.Tyhjiöhaihdutuksen aikana haihdutuslähteestä pakenevien kalvokerroksen atomien energia on noin 0,2 eV.Kun kalvokerroksen hiukkasten välinen koheesio on suurempi kuin kalvokerroksen atomien ja työkappaleen välinen sidosvoima, muodostavat saarekkeen ytimen.Yksittäinen kalvokerrosatomi pysyy työkappaleen pinnalla niin kauan, että se tekee epäsäännöllistä liikettä, diffuusiota, migraatiota tai törmäystä muiden atomien kanssa muodostaen atomiklustereita Atomien lukumäärä atomiklusterissa saavuttaa tietyn kriittisen arvon, vakaan. muodostuu ydin, jota kutsutaan homogeeniseksi muotoiseksi ytimeksi.
sileä ja sisältää monia vikoja ja askeleita, mikä aiheuttaa eron työkappaleen eri osien adsorptiovoimassa radioaktiivisiin atomeihin.Defektin pinnan adsorptioenergia on suurempi kuin normaalin pinnan, joten siitä tulee aktiivinen keskus, joka edistää etusijalla olevaa nukleaatiota, jota kutsutaan heterogeeniseksi ytimeksi.Kun koheesiovoima on yhtä suuri kuin sidosvoima tai kalvoatomien ja työkappaleen välinen sidosvoima on suurempi kuin kalvoatomien välinen koheesiovoima, muodostuu lamellirakenne.Ionipinnoitustekniikassa muodostuu useimmissa tapauksissa saariydin.
2. Kasvu
Kun kalvon ydin on muodostunut, se jatkaa kasvuaan vangitsemalla sattuvia atomeja. Saaret kasvavat ja yhdistyvät toisiinsa muodostaen suurempia puolipalloja, muodostaen vähitellen puolipallon muotoisen saarekekerroksen, joka leviää työkappaleen pinnalle.
Kun kalvokerroksen atomienergia on korkea, se voi diffundoitua riittävästi pinnalle ja tasainen jatkuva kalvo voi muodostua, kun myöhemmin tulevat atomiklusterit ovat pieniä. Jos atomien diffuusio pinnalla on heikko ja atomien koko on heikko. kerrostuneet klusterit ovat suuria, ne esiintyvät suurina niemimaan ytimina. Saaren ytimen huipulla on voimakas varjostusvaikutus koveraan osaan, eli "varjovaikutukseen". Pinnan projektio on suotuisampi myöhempien kerrostuneiden atomien vangitsemiseen. ja ensisijainen kasvu, mikä johtaa kasvavaan koveruusasteeseen pinnalla riittävän kokoisten kartiomaisten tai pylväsmäisten kiteiden muodostamiseksi.Kartiomaisten kiteiden väliin muodostuu tunkeutuvia onteloita ja pinnan karheusarvo kasvaa. Hienoa kudosta voidaan saada korkeassa tyhjiössä, tyhjiöasteen pienentyessä kalvon mikrorakenne paksunee ja paksunee.
Postitusaika: 24.5.2023