Kietų medžiagų kaitinimo aukšto vakuumo aplinkoje procesas, kurio metu jos sublimuoja arba išgaruoja ir nusodinamos ant konkretaus pagrindo, kad susidarytų plona plėvelė, vadinamas vakuuminiu garinimo dengimu.
Plonų plėvelių gamybos vakuuminio garinimo būdu istorija siekia XIX a. 6-ąjį dešimtmetį. 1857 m. M. Farrar pradėjo vakuuminio dengimo bandymą, garindamas metalines vielas azoto atmosferoje, kad susidarytų plonos plėvelės. Dėl tuo metu naudotos žemo vakuumo technologijos plonų plėvelių gamyba tokiu būdu užėmė labai daug laiko ir buvo nepraktiška. Iki 1930 m. nebuvo sukurta mechaninio siurblio jungties sistema su alyvos difuzijos siurbliu, o vakuuminė technologija sparčiai vystėsi, tik todėl garinimo ir purškimo dengimas tapo praktiška technologija.
Nors vakuuminis garinimas yra senovinė plonų plėvelių nusodinimo technologija, tačiau laboratorijose ir pramonėje tai yra labiausiai paplitęs metodas. Pagrindiniai jo privalumai yra paprastas valdymas, lengvas nusodinimo parametrų valdymas ir didelis gautų plėvelių grynumas. Vakuuminio dengimo procesą galima suskirstyti į šiuos tris etapus.
1) žaliava kaitinama ir lydoma, kad išgaruotų arba sublimuotų; 2) garai pašalinami iš žaliavos, kad išgaruotų arba sublimuotų.
2) Garai perkeliami iš šaltinio medžiagos į pagrindą.
3) Garai kondensuojasi ant pagrindo paviršiaus ir sudaro kietą plėvelę.
Plonų plėvelių, paprastai polikristalinių arba amorfinių, vakuuminis garinimas yra pagrindinis plėvelės augimas į saleles per du procesus: branduolio susidarymą ir plėvelę. Išgaravus atomams (arba molekulėms) susiduriant su substratu, dalis jų visam laikui prisitvirtina prie substrato, dalis adsorbuojasi ir išgaruoja nuo substrato, o dalis tiesiogiai atsispindi nuo substrato paviršiaus. Atomai (arba molekulės) dėl šiluminio judėjimo, prilipę prie substrato paviršiaus, gali judėti išilgai paviršiaus, pavyzdžiui, liesdamiesi su kitais atomais, ir kauptis į klasterius. Klasteriai dažniausiai susidaro ten, kur substrato paviršiuje yra didelis įtempis, arba kristalinio substrato solvatacijos etapuose, nes tai sumažina adsorbuotų atomų laisvąją energiją. Tai yra branduolio susidarymo procesas. Tolesnis atomų (molekulių) nusėdimas lemia aukščiau paminėtų salelių formos klasterių (branduolių) išsiplėtimą, kol jie išsitempia į ištisinę plėvelę. Todėl vakuume išgarintų polikristalinių plėvelių struktūra ir savybės yra glaudžiai susijusios su garavimo greičiu ir substrato temperatūra. Apskritai, kuo žemesnė substrato temperatūra, tuo didesnis garavimo greitis, tuo smulkesnė ir tankesnė plėvelės grūdėtumas.
– Šį straipsnį išleidovakuuminio dengimo mašinų gamintojasGuangdong Zhenhua
Įrašo laikas: 2024 m. kovo 23 d.