Procesul de încălzire a materialelor solide într-un mediu de vid înalt pentru a le sublima sau evapora și a le depune pe un substrat specific pentru a obține o peliculă subțire este cunoscut sub numele de acoperire prin evaporare în vid (denumită și acoperire prin evaporare).
Istoria preparării peliculelor subțiri prin procesul de evaporare în vid poate fi urmărită până în anii 1850. În 1857, M. Farrar a început încercarea de acoperire în vid prin evaporarea firelor metalice în azot pentru a forma pelicule subțiri. Datorită tehnologiei de vid scăzut de la acea vreme, prepararea peliculelor subțiri în acest mod consuma foarte mult timp și nu era practică. Până în 1930, a fost introdusă pompa de difuzie a uleiului, un sistem de pompare mecanică cu îmbinare a pompei. Tehnologia de vid a putut fi dezvoltată rapid, doar pentru ca evaporarea și acoperirea prin pulverizare să devină o tehnologie practică.
Deși evaporarea în vid este o tehnologie antică de depunere a peliculelor subțiri, este cea mai comună metodă utilizată în laborator și în industrie. Principalele sale avantaje sunt operarea simplă, controlul facil al parametrilor de depunere și puritatea ridicată a peliculelor rezultate. Procesul de acoperire în vid poate fi împărțit în următoarele trei etape.
1) materialul sursă este încălzit și topit pentru a se evapora sau sublima; 2) vaporii sunt îndepărtați din materialul sursă pentru a se evapora sau sublima.
2) Vaporii sunt transferați de la materialul sursă la substrat.
3) Vaporii se condensează pe suprafața substratului pentru a forma o peliculă solidă.
Evaporarea în vid a peliculelor subțiri, în general pelicule policristaline sau pelicule amorfe, este dominantă în creșterea peliculei în insule, prin două procese de nucleație și pelicula respectivă. Atomii (sau moleculele) evaporați se ciocnesc cu substratul, o parte se atașează permanent la substrat, o parte se adsorb și apoi se evaporă de pe substrat, iar o parte se reflectă direct înapoi de la suprafața substratului. Aderența atomilor (sau moleculelor) la suprafața substratului datorită mișcării termice se poate deplasa de-a lungul suprafeței, cum ar fi atingerea altor atomi, acumulându-se în clustere. Clusterele sunt cel mai probabil să apară acolo unde tensiunea pe suprafața substratului este mare sau în etapele de solvatare ale substratului cristalin, deoarece acest lucru minimizează energia liberă a atomilor adsorbiți. Acesta este procesul de nucleație. Depunerea ulterioară a atomilor (moleculelor) duce la extinderea clusterelor (nucleelor) în formă de insulă menționate mai sus, până când acestea se extind într-o peliculă continuă. Prin urmare, structura și proprietățile peliculelor policristaline evaporate în vid sunt strâns legate de rata de evaporare și de temperatura substratului. În general, cu cât temperatura substratului este mai scăzută, cu atât rata de evaporare este mai mare, cu atât granulația peliculei este mai fină și mai densă.
–Acest articol este publicat deproducător de mașini de acoperire în vidGuangdong Zhenhua
Data publicării: 23 martie 2024