1. A taxa de evaporação afetará as propriedades do revestimento evaporado.
A taxa de evaporação tem grande influência no filme depositado. Como a estrutura do revestimento formada por uma baixa taxa de deposição é frouxa e propensa à deposição de partículas grandes, é muito seguro escolher uma taxa de evaporação mais alta para garantir a compactação da estrutura do revestimento. Quando a pressão do gás residual na câmara de vácuo é constante, a taxa de bombardeio do substrato também é constante. Portanto, o gás residual contido no filme depositado, após a seleção de uma taxa de deposição mais alta, será reduzido, diminuindo assim a reação química entre as moléculas do gás residual e as partículas do filme evaporado. Consequentemente, a pureza do filme depositado pode ser melhorada. Deve-se observar que, se a taxa de deposição for muito rápida, pode aumentar a tensão interna do filme, o que aumentará os defeitos no filme e poderá até levar à sua ruptura. Em particular, no processo de revestimento por evaporação reativa, para que o gás de reação reaja completamente com as partículas do material do filme evaporado, pode-se selecionar uma taxa de deposição mais baixa. Obviamente, diferentes materiais requerem diferentes taxas de evaporação. Como exemplo prático – a deposição da película refletora: se a espessura da película for de 600×10⁻⁸ cm e o tempo de evaporação for de 3 s, a refletividade será de 93%. No entanto, se a taxa de evaporação for reduzida, mantendo-se a mesma espessura, serão necessários 10 minutos para completar a deposição da película. Nesse caso, a espessura da película permanece a mesma, porém a refletividade cai para 68%.
2. A temperatura do substrato afetará o revestimento por evaporação.
A temperatura do substrato tem grande influência no revestimento por evaporação. As moléculas de gás residual adsorvidas na superfície do substrato em altas temperaturas são facilmente removidas. A eliminação de moléculas de vapor de água é especialmente importante. Além disso, em temperaturas mais elevadas, não só é mais fácil promover a transição da adsorção física para a adsorção química, aumentando assim a força de ligação entre as partículas, como também é possível reduzir a diferença entre a temperatura de recristalização das moléculas de vapor e a temperatura do substrato, diminuindo ou eliminando a tensão interna na interface do filme. Ademais, como a temperatura do substrato está relacionada ao estado cristalino do filme, é comum a formação de revestimentos amorfos ou microcristalinos em condições de baixa temperatura do substrato ou sem aquecimento. Por outro lado, em altas temperaturas, é mais fácil a formação de revestimentos cristalinos. O aumento da temperatura do substrato também contribui para a melhoria das propriedades mecânicas do revestimento. Naturalmente, a temperatura do substrato não deve ser excessivamente alta para evitar a evaporação do revestimento.
3. A pressão residual do gás na câmara de vácuo afetará as propriedades do filme.
A pressão do gás residual na câmara de vácuo tem grande influência no desempenho da membrana. As moléculas de gás residual com pressão muito alta não só colidem facilmente com as partículas em evaporação, reduzindo a energia cinética destas no substrato e afetando a adesão do filme, como também comprometem seriamente a pureza do filme e reduzem o desempenho do revestimento.
4. Efeito da temperatura de evaporação no revestimento por evaporação
O efeito da temperatura de evaporação no desempenho da membrana é demonstrado pela variação da taxa de evaporação com a temperatura. Quando a temperatura de evaporação é alta, o calor de vaporização diminui. Se o material da membrana evaporar acima da temperatura de evaporação, mesmo uma pequena variação de temperatura pode causar uma mudança brusca na taxa de evaporação do material da membrana. Portanto, é muito importante controlar a temperatura de evaporação com precisão durante a deposição do filme para evitar grandes gradientes de temperatura quando a fonte de evaporação for aquecida. Para materiais de filme que sublimam facilmente, também é muito importante selecionar o próprio material como fonte de aquecimento para a evaporação, além de outras medidas.
5. O estado de limpeza do substrato e da câmara de revestimento afetará o desempenho do revestimento.
O efeito da limpeza do substrato e da câmara de revestimento no desempenho do revestimento não pode ser ignorado. Isso não só afetará seriamente a pureza do filme depositado, como também reduzirá a sua adesão. Portanto, a purificação do substrato, o tratamento de limpeza da câmara de revestimento a vácuo e seus componentes relacionados (como a estrutura do substrato) e a desgaseificação da superfície são processos indispensáveis no processo de revestimento a vácuo.
Data da publicação: 28/02/2023