Il processo di riscaldamento di materiali solidi in un ambiente ad alto vuoto per sublimarli o evaporarli e depositarli su un substrato specifico per ottenere una pellicola sottile è noto come rivestimento per evaporazione sotto vuoto (indicato anche come rivestimento per evaporazione).
La storia della preparazione di film sottili mediante evaporazione sotto vuoto risale al 1850. Nel 1857, M. Farrar iniziò a tentare il rivestimento sotto vuoto evaporando fili metallici in azoto per formare film sottili. A causa della tecnologia a vuoto basso dell'epoca, la preparazione di film sottili con questo metodo era molto dispendiosa in termini di tempo e non praticabile. Fino al 1930, con l'introduzione di una pompa a diffusione d'olio e di un sistema di pompaggio congiunto a pompa meccanica, la tecnologia del vuoto poté svilupparsi rapidamente, solo per rendere il rivestimento per evaporazione e sputtering una tecnologia praticabile.
Sebbene l'evaporazione sotto vuoto sia una tecnologia antica per la deposizione di film sottili, è il metodo più comunemente utilizzato in laboratorio e in ambito industriale. I suoi principali vantaggi sono la semplicità d'uso, il facile controllo dei parametri di deposizione e l'elevata purezza dei film risultanti. Il processo di rivestimento sotto vuoto può essere suddiviso nelle tre fasi seguenti.
1) il materiale di origine viene riscaldato e fuso per evaporare o sublimare; 2) il vapore viene rimosso dal materiale di origine per evaporare o sublimare.
2) Il vapore viene trasferito dal materiale sorgente al substrato.
3) Il vapore si condensa sulla superficie del substrato formando una pellicola solida.
Nell'evaporazione sotto vuoto di film sottili, generalmente policristallini o amorfi, la crescita da film a isola è dominante, attraverso i processi di nucleazione e formazione del film. Gli atomi (o molecole) evaporati collidono con il substrato, in parte per l'adesione permanente al substrato, in parte per l'adsorbimento e la successiva evaporazione dal substrato, e in parte per riflessione diretta dalla superficie del substrato. L'adesione alla superficie del substrato degli atomi (o molecole) dovuta al movimento termico può muoversi lungo la superficie, ad esempio toccando altri atomi che si accumulano in cluster. I cluster si formano più probabilmente dove lo stress sulla superficie del substrato è elevato, o durante le fasi di solvatazione del substrato cristallino, poiché ciò riduce al minimo l'energia libera degli atomi adsorbiti. Questo è il processo di nucleazione. L'ulteriore deposizione di atomi (molecole) provoca l'espansione dei cluster a forma di isola (nuclei) sopra menzionati fino a quando non si estendono in un film continuo. Pertanto, la struttura e le proprietà dei film policristallini evaporati sotto vuoto sono strettamente correlate alla velocità di evaporazione e alla temperatura del substrato. In generale, più bassa è la temperatura del substrato, maggiore è la velocità di evaporazione e più fine e densa è la grana del film.
–Questo articolo è pubblicato daproduttore di macchine per rivestimento sotto vuotoGuangdongZhenhua
Data di pubblicazione: 23-03-2024