Garinimo būdu dengiant, plėvelės sluoksnio susidarymas ir augimas yra įvairių joninių dengimo technologijų pagrindas.
1. Branduolio susidarymas
InVakuuminio garinimo dengimo technologijaKai plėvelės sluoksnio dalelės išgaruojamos iš garinimo šaltinio atomų pavidalu, jos aukštame vakuume skrenda tiesiai į ruošinį ir, susidarydamos branduoliui ir augdamos ant ruošinio paviršiaus, suformuoja plėvelės sluoksnį. Vakuuminio garinimo metu iš garinimo šaltinio išeinančių plėvelės sluoksnio atomų energija yra apie 0,2 eV. Kai plėvelės sluoksnio dalelių sukibimas yra didesnis nei plėvelės sluoksnio atomų ir ruošinio sukibimo jėga, susidaro salos branduolys. Vienas plėvelės sluoksnio atomas tam tikrą laiką išlieka ruošinio paviršiuje, tolygiai judėdamas, difuzuodamas, migruodamas arba susidūrdamas su kitais atomais, sudarydamas atomų klasterius. Atomų klasteryje esančių atomų skaičius pasiekia tam tikrą kritinę vertę, susidaro stabilus branduolys, vadinamas homogeninės formos branduoliu.
Lygus ir turi daug defektų bei pakopų, dėl kurių skiriasi skirtingų ruošinio dalių adsorbcijos jėga prie radioaktyviųjų atomų. Defekto paviršiaus adsorbcijos energija yra didesnė nei normalaus paviršiaus, todėl jis tampa aktyviu centru, kuris skatina pirmenybę teikiantį branduolių susidarymą, vadinamą heterogenine branduolių susidarymu. Kai sanglaudos jėga yra lygi rišimo jėgai arba rišimo jėga tarp membranos atomų ir ruošinio yra didesnė už rišimo jėgą tarp membranos atomų, susidaro sluoksniuota struktūra. Jonų dengimo technologijoje daugeliu atvejų susidaro salos formos šerdis.
2. Augimas
Suformavus plėvelės šerdį, ji toliau auga, sulaikydama į ją krintančius atomus. Salos auga ir jungiasi viena su kita, sudarydamos didesnius pusrutulius, palaipsniui sudarydamos pusrutulio formos salų sluoksnį, kuris plinta per ruošinio paviršių.
Kai plėvelės sluoksnio atominė energija yra didelė, ji gali pakankamai difuzuoti paviršiuje ir susidaryti lygi ištisinė plėvelė, kai vėlesni atomų sankaupos yra mažos. Jei atomų difuzija paviršiuje yra silpna, o nusodintų sankaupų dydis yra didelis, jie egzistuoja kaip dideli pusiasalio branduoliai. Salos branduolio viršus stipriai šešėliuoja įgaubtą dalį, tai yra „šešėlio efektas“. Paviršiaus išsikišimas yra palankesnis vėlesniems nusodintiems atomams užfiksuoti ir pirmenybę teikia augimui, todėl paviršius tampa vis įgaubtesnis ir susidaro pakankamo dydžio kūginiai arba stulpeliniai kristalai. Tarp kūginių kristalų susidaro prasiskverbiančios tuštumos, o paviršiaus šiurkštumas didėja. Dideliame vakuume galima gauti smulkų audinį, o mažėjant vakuumo laipsniui, membranos mikrostruktūra tampa storesnė.
Įrašo laikas: 2023 m. gegužės 24 d.