1. La velocità di evaporazione influirà sulle proprietà del rivestimento evaporato
La velocità di evaporazione ha una grande influenza sul film depositato. Poiché la struttura del rivestimento formata da una bassa velocità di deposizione è porosa e tende a produrre depositi di particelle di grandi dimensioni, è consigliabile scegliere una velocità di evaporazione più elevata per garantire la compattezza della struttura del rivestimento. Quando la pressione del gas residuo nella camera a vuoto è costante, la velocità di bombardamento del substrato è costante. Pertanto, la quantità di gas residuo presente nel film depositato, dopo aver selezionato una velocità di deposizione più elevata, si riduce, diminuendo così la reazione chimica tra le molecole di gas residuo e le particelle del film evaporato. Di conseguenza, la purezza del film depositato può essere migliorata. Va notato che se la velocità di deposizione è troppo elevata, può aumentare le tensioni interne del film, incrementare i difetti e persino causare la rottura del film stesso. In particolare, nel processo di deposizione per evaporazione reattiva, per consentire al gas di reazione di reagire completamente con le particelle del materiale del film evaporato, è possibile selezionare una velocità di deposizione inferiore. Naturalmente, materiali diversi richiedono velocità di evaporazione diverse. A titolo di esempio pratico, consideriamo la deposizione di una pellicola riflettente. Se lo spessore della pellicola è di 600 × 10⁻⁸ cm e il tempo di evaporazione è di 3 secondi, la riflettività è del 93%. Tuttavia, se la velocità di evaporazione viene ridotta, mantenendo lo stesso spessore, la deposizione della pellicola richiede 10 minuti. In questo caso, lo spessore della pellicola rimane invariato, ma la riflettività scende al 68%.
2. La temperatura del substrato influirà sul rivestimento per evaporazione
La temperatura del substrato ha una grande influenza sul processo di rivestimento per evaporazione. Le molecole di gas residue adsorbite sulla superficie del substrato ad alte temperature vengono rimosse più facilmente. In particolare, l'eliminazione delle molecole di vapore acqueo è di fondamentale importanza. Inoltre, a temperature più elevate, non solo si favorisce la trasformazione dall'adsorbimento fisico all'adsorbimento chimico, aumentando così la forza di legame tra le particelle, ma si riduce anche la differenza tra la temperatura di ricristallizzazione delle molecole di vapore e la temperatura del substrato, diminuendo o eliminando le tensioni interne all'interfaccia del film. Inoltre, poiché la temperatura del substrato è correlata allo stato cristallino del film, è spesso facile formare rivestimenti amorfi o microcristallini in condizioni di bassa temperatura del substrato o in assenza di riscaldamento. Al contrario, ad alte temperature, è facile formare rivestimenti cristallini. L'aumento della temperatura del substrato contribuisce anche a migliorare le proprietà meccaniche del rivestimento. Naturalmente, la temperatura del substrato non deve essere eccessivamente elevata per evitare l'evaporazione del rivestimento.
3. La pressione residua del gas nella camera a vuoto influirà sulle proprietà del film.
La pressione del gas residuo nella camera a vuoto ha una grande influenza sulle prestazioni della membrana. Le molecole di gas residuo con una pressione troppo elevata non solo collidono facilmente con le particelle in evaporazione, riducendo l'energia cinetica delle stesse sul substrato e compromettendo l'adesione del film, ma una pressione del gas residuo troppo elevata influisce negativamente sulla purezza del film e riduce le prestazioni del rivestimento.
4. Effetto della temperatura di evaporazione sul rivestimento per evaporazione
L'effetto della temperatura di evaporazione sulle prestazioni della membrana è evidenziato dalla variazione del tasso di evaporazione in funzione della temperatura. Quando la temperatura di evaporazione è elevata, il calore di vaporizzazione diminuisce. Se il materiale della membrana viene evaporato a una temperatura superiore a quella di evaporazione, anche una leggera variazione di temperatura può causare un brusco cambiamento nel tasso di evaporazione del materiale. Pertanto, è fondamentale controllare con precisione la temperatura di evaporazione durante la deposizione del film per evitare un elevato gradiente termico quando la sorgente di evaporazione viene riscaldata. Per i materiali del film che tendono a sublimare, è inoltre molto importante selezionare il materiale stesso come elemento riscaldante per l'evaporazione e per altre operazioni.
5. Lo stato di pulizia del substrato e della camera di rivestimento influirà sulle prestazioni del rivestimento.
L'effetto della pulizia del substrato e della camera di rivestimento sulle prestazioni del rivestimento non può essere ignorato. Una pulizia inadeguata non solo compromette seriamente la purezza del film depositato, ma ne riduce anche l'adesione. Pertanto, la purificazione del substrato, la pulizia della camera di rivestimento sottovuoto e dei relativi componenti (come il telaio del substrato) e la degassificazione della superficie sono tutti processi indispensabili nel processo di rivestimento sottovuoto.
Data di pubblicazione: 28 febbraio 2023