Selama pelapisan evaporasi, nukleasi dan pertumbuhan lapisan film merupakan dasar dari berbagai teknologi pelapisan ion.
1. Nukleasi
Inteknologi pelapisan penguapan vakumSetelah partikel lapisan film menguap dari sumber penguapan dalam bentuk atom, partikel tersebut langsung terbang ke benda kerja dalam kondisi vakum tinggi dan membentuk lapisan film melalui nukleasi dan pertumbuhan di permukaan benda kerja. Selama penguapan vakum, energi atom lapisan film yang keluar dari sumber penguapan sekitar 0,2 eV. Ketika kohesi antar partikel lapisan film lebih besar daripada gaya ikatan antara atom lapisan film dan benda kerja, terbentuklah inti pulau. Satu atom lapisan film tetap berada di permukaan benda kerja selama jangka waktu tertentu, melakukan gerakan tidak teratur, difusi, migrasi, atau tumbukan dengan atom lain untuk membentuk gugus atom. Ketika jumlah atom dalam gugus atom mencapai nilai kritis tertentu, terbentuk inti yang stabil, yang disebut inti berbentuk homogen.
Permukaan yang halus mengandung banyak cacat dan undakan, yang menyebabkan perbedaan gaya adsorpsi berbagai bagian benda kerja terhadap atom radioaktif. Energi adsorpsi permukaan cacat lebih besar daripada permukaan normal, sehingga menjadi pusat aktif, yang kondusif untuk nukleasi preferensial, yang disebut nukleasi heterogen. Ketika gaya kohesif sama dengan gaya ikat, atau gaya ikat antara atom membran dan benda kerja lebih besar daripada gaya kohesif antara atom membran, struktur lamellar terbentuk. Dalam teknologi pelapisan ion, inti pulau terbentuk dalam sebagian besar kasus.
2. Pertumbuhan
Setelah inti lapisan film terbentuk, ia terus tumbuh dengan menjebak atom-atom yang datang. Pulau-pulau tersebut tumbuh dan bergabung satu sama lain untuk membentuk belahan yang lebih besar, secara bertahap membentuk lapisan pulau berbentuk setengah bola yang menyebar di permukaan benda kerja.
Ketika energi atom lapisan film tinggi, ia dapat berdifusi secara memadai di permukaan dan film kontinu yang halus dapat terbentuk ketika gugus atom yang masuk selanjutnya berukuran kecil. Jika difusi atom di permukaan lemah dan ukuran gugus yang diendapkan besar, gugus tersebut ada sebagai inti semenanjung besar. Bagian atas inti pulau memiliki efek bayangan yang kuat pada bagian cekung, yaitu "efek bayangan". Proyeksi permukaan lebih kondusif untuk menangkap atom yang diendapkan selanjutnya dan pertumbuhan preferensial, menghasilkan peningkatan derajat cekungan pada permukaan untuk membentuk kristal kerucut atau kolom dengan ukuran yang cukup besar. Rongga yang menembus terbentuk di antara kristal kerucut dan nilai kekasaran permukaan meningkat. Jaringan halus dapat diperoleh pada vakum tinggi, dengan penurunan derajat vakum, mikrostruktur membran menjadi semakin tebal.
Waktu posting: 24 Mei 2023