O processo de aquecimento de materiais sólidos em um ambiente de alto vácuo para sublimar ou evaporar e depositá-los em um substrato específico para obter uma película fina é conhecido como revestimento por evaporação a vácuo (chamado de revestimento por evaporação).
A história da preparação de filmes finos pelo processo de evaporação a vácuo remonta à década de 1850. Em 1857, M. Farrar iniciou a tentativa de revestimento a vácuo evaporando fios metálicos em nitrogênio para formar filmes finos. Devido à tecnologia de baixo vácuo da época, a preparação de filmes finos por esse método era muito demorada e impraticável. Até 1930, com a bomba de difusão de óleo, um sistema de bombeamento mecânico com bomba conjunta foi estabelecido; a tecnologia de vácuo pôde se desenvolver rapidamente, apenas para tornar o revestimento por evaporação e pulverização catódica uma tecnologia prática.
Embora a evaporação a vácuo seja uma tecnologia antiga de deposição de filmes finos, é o método mais comum utilizado em laboratórios e indústrias. Suas principais vantagens são a simplicidade de operação, o fácil controle dos parâmetros de deposição e a alta pureza dos filmes resultantes. O processo de revestimento a vácuo pode ser dividido nas três etapas a seguir.
1) o material de origem é aquecido e derretido para evaporar ou sublimar; 2) o vapor é removido do material de origem para evaporar ou sublimar.
2) O vapor é transferido do material de origem para o substrato.
3) O vapor condensa na superfície do substrato para formar uma película sólida.
Evaporação a vácuo de filmes finos, geralmente são filmes policristalinos ou filmes amorfos, o crescimento do filme para ilha é dominante, através dos dois processos de nucleação e filme. Átomos (ou moléculas) evaporados colidem com o substrato, parte da ligação permanente ao substrato, parte da adsorção e então evaporam do substrato, e parte da reflexão direta de volta da superfície do substrato. A adesão à superfície do substrato dos átomos (ou moléculas) devido ao movimento térmico pode se mover ao longo da superfície, como tocar outros átomos se acumularão em clusters. Os clusters são mais prováveis de ocorrer onde o estresse na superfície do substrato é alto, ou nas etapas de solvatação do substrato cristalino, porque isso minimiza a energia livre dos átomos adsorvidos. Este é o processo de nucleação. A deposição adicional de átomos (moléculas) resulta na expansão dos clusters em forma de ilha (núcleos) mencionados acima até que eles sejam estendidos em um filme contínuo. Portanto, a estrutura e as propriedades dos filmes policristalinos evaporados a vácuo estão intimamente relacionadas à taxa de evaporação e à temperatura do substrato. Em termos gerais, quanto menor a temperatura do substrato, maior a taxa de evaporação e mais fino e denso o grão do filme.
–Este artigo foi publicado porfabricante de máquinas de revestimento a vácuoGuangdongZhenhua
Horário da publicação: 23/03/2024