ठोस पदार्थों को उच्च निर्वात वातावरण में गर्म करके उन्हें ऊर्ध्वपातन या वाष्पीकृत करने और फिर उन्हें एक विशिष्ट सतह पर जमा करके एक पतली परत प्राप्त करने की प्रक्रिया को निर्वात वाष्पीकरण कोटिंग (जिसे वाष्पीकरण कोटिंग भी कहा जाता है) के रूप में जाना जाता है।
निर्वात वाष्पीकरण प्रक्रिया द्वारा पतली फिल्मों के निर्माण का इतिहास 1850 के दशक से मिलता है। 1857 में, एम. फैरर ने नाइट्रोजन में धातु के तारों को वाष्पीकृत करके पतली फिल्में बनाने के लिए निर्वात कोटिंग का प्रयास शुरू किया। उस समय निर्वात तकनीक की कम उपलब्धता के कारण, इस विधि से पतली फिल्में बनाना बहुत समय लेने वाला और अव्यावहारिक था। 1930 तक तेल प्रसार पंप और यांत्रिक पंप संयुक्त पंपिंग प्रणाली की स्थापना के बाद ही निर्वात तकनीक का तेजी से विकास हुआ और वाष्पीकरण एवं स्पटरिंग कोटिंग एक व्यावहारिक तकनीक बन पाई।
हालांकि वैक्यूम वाष्पीकरण एक प्राचीन पतली फिल्म निक्षेपण तकनीक है, लेकिन यह प्रयोगशाला और औद्योगिक क्षेत्रों में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली विधि है। इसके मुख्य लाभ सरल संचालन, निक्षेपण मापदंडों का आसान नियंत्रण और परिणामी फिल्मों की उच्च शुद्धता हैं। वैक्यूम कोटिंग प्रक्रिया को निम्नलिखित तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है।
1) स्रोत सामग्री को गर्म करके पिघलाया जाता है जिससे वह वाष्पित या ऊर्ध्वपातित हो जाती है; 2) स्रोत सामग्री से वाष्प को अलग करके वाष्पित या ऊर्ध्वपातित किया जाता है।
2) वाष्प स्रोत सामग्री से सब्सट्रेट में स्थानांतरित होती है।
3) वाष्प सब्सट्रेट की सतह पर संघनित होकर एक ठोस फिल्म बनाती है।
निर्वात वाष्पीकरण द्वारा पतली फिल्मों का निर्माण, जो आम तौर पर बहुक्रिस्टलीय फिल्म या अनाकार फिल्म होती हैं, में द्वीपीय संरचना में वृद्धि प्रमुख होती है। यह प्रक्रिया दो प्रक्रियाओं के माध्यम से होती है: नाभिकीयकरण और फिल्म निर्माण। वाष्पीकृत परमाणु (या अणु) सब्सट्रेट से टकराते हैं, जिससे उनका कुछ भाग सब्सट्रेट से स्थायी रूप से जुड़ जाता है, कुछ भाग अधिशोषित होकर सब्सट्रेट से वाष्पीकृत हो जाता है, और कुछ भाग सब्सट्रेट की सतह से सीधे परावर्तित होकर वापस लौट जाता है। ऊष्मीय गति के कारण परमाणु (या अणु) सब्सट्रेट की सतह से चिपक जाते हैं और सतह पर गति करते हुए अन्य परमाणुओं को छूते हैं, जिससे वे समूह बना लेते हैं। ये समूह उन स्थानों पर बनने की सबसे अधिक संभावना रखते हैं जहां सब्सट्रेट की सतह पर तनाव अधिक होता है, या क्रिस्टलीय सब्सट्रेट के विलायकन चरणों पर, क्योंकि इससे अधिशोषित परमाणुओं की मुक्त ऊर्जा न्यूनतम हो जाती है। यही नाभिकीयकरण प्रक्रिया है। परमाणुओं (अणुओं) के आगे जमाव के परिणामस्वरूप ऊपर उल्लिखित द्वीपीय आकार के समूह (नाभिक) तब तक फैलते हैं जब तक कि वे एक सतत फिल्म में विस्तारित नहीं हो जाते। इसलिए, निर्वात वाष्पीकरण द्वारा निर्मित बहुक्रिस्टलीय फिल्मों की संरचना और गुण वाष्पीकरण दर और सब्सट्रेट तापमान से घनिष्ठ रूप से संबंधित होते हैं। सामान्य तौर पर, सब्सट्रेट का तापमान जितना कम होगा, वाष्पीकरण की दर उतनी ही अधिक होगी, और फिल्म के कण उतने ही महीन और सघन होंगे।
–यह लेख द्वारा प्रकाशित किया गया हैवैक्यूम कोटिंग मशीन निर्मातागुआंग्डोंग झेंहुआ
पोस्ट करने का समय: 23 मार्च 2024