고진공 환경에서 고체 물질을 가열하여 승화시키거나 증발시켜 특정 기판에 증착시켜 얇은 필름을 얻는 공정을 진공 증발 코팅(증발 코팅이라고 함)이라고 합니다.
진공 증착 공정을 이용한 박막 제조의 역사는 1850년대로 거슬러 올라갑니다. 1857년, M. Farrar는 질소 분위기에서 금속선을 증발시켜 박막을 형성하는 진공 코팅을 시도했습니다. 당시 저진공 기술로 인해 이러한 방식으로 박막을 제조하는 것은 시간이 많이 소요되고 실용적이지 않았습니다. 1930년까지 오일 확산 펌프와 기계식 펌프 조인트 펌핑 시스템이 개발될 때까지 진공 기술은 급속도로 발전하여 증착 및 스퍼터링 코팅이 실용적인 기술로 자리 잡았습니다.
진공 증착은 오래된 박막 증착 기술이지만, 실험실과 산업 분야에서 가장 널리 사용되는 방법입니다. 진공 증착의 주요 장점은 간단한 조작, 증착 매개변수의 쉬운 제어, 그리고 높은 순도의 박막을 얻는 것입니다. 진공 코팅 공정은 다음 세 단계로 나눌 수 있습니다.
1) 원료 물질을 가열하고 녹여 증발시키거나 승화시킨다. 2) 원료 물질에서 증기를 제거하여 증발시키거나 승화시킨다.
2) 증기는 원료 물질로부터 기판으로 전달됩니다.
3) 증기는 기판 표면에 응축되어 고체 필름을 형성합니다.
진공 증착 박막은 일반적으로 다결정 박막 또는 비정질 박막이며, 핵 생성과 박막 형성이라는 두 가지 과정을 통해 박막에서 섬(island)으로 성장하는 것이 지배적입니다. 증발된 원자(또는 분자)는 기판과 충돌하여 기판에 영구적으로 부착되고, 흡착 후 기판에서 증발하며, 기판 표면에서 직접 반사됩니다. 기판 표면에 부착된 원자(또는 분자)는 열 이동에 의해 표면을 따라 이동하며, 다른 원자와 접촉하면 클러스터를 형성합니다. 클러스터는 기판 표면의 응력이 높거나 결정 기판의 용매화 단계에서 발생할 가능성이 가장 높은데, 이는 흡착된 원자의 자유 에너지를 최소화하기 때문입니다. 이것이 핵 생성 과정입니다. 원자(분자)가 추가로 증착되면 앞서 언급한 섬 모양의 클러스터(핵)가 확장되어 연속적인 박막으로 확장됩니다. 따라서 진공 증착 다결정 박막의 구조와 특성은 증발 속도 및 기판 온도와 밀접한 관련이 있습니다. 일반적으로 기판 온도가 낮을수록 증발 속도가 높아지고 필름 입자가 더 미세하고 밀도가 높아집니다.
–이 기사는 다음에서 발행합니다.진공 코팅기 제조업체광둥진화
게시 시간: 2024년 3월 23일