În timpul acoperirii prin evaporare, nucleația și creșterea stratului de film stau la baza diferitelor tehnologii de acoperire cu ioni.
1. Nucleație
Intehnologia de acoperire prin evaporare în vidDupă ce particulele stratului de film sunt evaporate din sursa de evaporare sub formă de atomi, acestea zboară direct către piesa de prelucrat în vid înalt și formează stratul de film prin nucleație și creștere pe suprafața piesei de prelucrat. În timpul evaporării în vid, energia atomilor stratului de film care scapă din sursa de evaporare este de aproximativ 0,2 eV. Când coeziunea dintre particulele stratului de film este mai mare decât forța de legătură dintre atomii stratului de film și piesa de prelucrat, se formează un nucleu insular. Un singur atom din stratul de film rămâne la suprafața piesei de prelucrat pentru o perioadă de timp, efectuând mișcări neregulate, difuzie, migrare sau coliziune cu alți atomi pentru a forma clustere atomice. Numărul de atomi din clusterul atomic atinge o anumită valoare critică, se formează un nucleu stabil, numit nucleu de formă omogenă.
netedă și conține numeroase defecte și trepte, ceea ce provoacă diferența în forța de adsorbție a diferitelor părți ale piesei de prelucrat la atomii radioactivi. Energia de adsorbție a suprafeței defectului este mai mare decât cea a suprafeței normale, astfel încât aceasta devine centrul activ, ceea ce conduce la nucleație preferențială, numită nucleație eterogenă. Când forța de coeziune este egală cu forța de legare sau forța de legare dintre atomii membranei și piesa de prelucrat este mai mare decât forța de coeziune dintre atomii membranei, se formează structura lamelară. În tehnologia de placare ionică, în majoritatea cazurilor se formează un miez insular.
2. Creștere
Odată ce miezul peliculei este format, acesta continuă să crească prin captarea atomilor incidenți. Insulele cresc și se combină între ele pentru a forma emisfere mai mari, formând treptat un strat insular emisferic care se întinde pe suprafața piesei de prelucrat.
Când energia atomică a stratului de film este mare, acesta poate difuza suficient pe suprafață și se poate forma un film continuu și neted atunci când clusterele atomice ulterioare sunt mici. Dacă difuzia atomilor pe suprafață este slabă și dimensiunea clusterelor depuse este mare, acestea există ca nuclee peninsulare mari. Partea superioară a miezului insulei are un efect puternic de umbrire asupra părții concave, adică „efectul de umbră”. Proiecția suprafeței este mai propice captării atomilor depuși ulterior și creșterii preferențiale, rezultând un grad crescător de concavitate pe suprafață pentru a forma cristale conice sau columnare de dimensiuni suficiente. Între cristalele conice se formează goluri penetrante, iar valoarea rugozității suprafeței crește. Țesutul fin poate fi obținut la vid înalt, iar odată cu scăderea gradului de vid, microstructura membranei devine din ce în ce mai groasă.
Data publicării: 24 mai 2023