Proces zahrievania pevných materiálov vo vysokom vákuu za účelom sublimácie alebo odparenia a ich nanesenia na špecifický substrát za účelom získania tenkého filmu je známy ako vákuové odparovanie (označované ako odparovací náter).
História prípravy tenkých vrstiev vákuovým naparovaním siaha až do 50. rokov 19. storočia. V roku 1857 M. Farrar začal s pokusom o vákuové nanášanie povlakov odparovaním kovových drôtov v dusíku za účelom vytvorenia tenkých vrstiev. Vzhľadom na vtedajšiu technológiu nízkeho vákua bola príprava tenkých vrstiev týmto spôsobom veľmi časovo náročná a nepraktická. Až do roku 1930 bol zavedený systém spájania olejového difúzneho čerpadla a mechanického čerpadla. Vákuová technológia sa rýchlo rozvíjala, až kým sa odparovanie a naprašovanie nestali praktickou technológiou.
Hoci vákuové naparovanie je starodávna technológia nanášania tenkých vrstiev, v laboratóriách a priemysle sa používa najbežnejšie. Jeho hlavnými výhodami sú jednoduchá obsluha, jednoduché ovládanie parametrov nanášania a vysoká čistota výsledných vrstiev. Proces vákuového nanášania možno rozdeliť do nasledujúcich troch krokov.
1) zdrojový materiál sa zahrieva a roztaví, aby sa odparil alebo sublimoval; 2) para sa zo zdrojového materiálu odstráni, aby sa odparil alebo sublimoval.
2) Para sa prenáša zo zdrojového materiálu na substrát.
3) Para kondenzuje na povrchu substrátu a vytvára pevný film.
Vákuové odparovanie tenkých vrstiev, vo všeobecnosti polykryštalických alebo amorfných vrstiev, je dominantným rastom filmu na ostrovček, prostredníctvom nukleácie a filmu, dva procesy. Odparené atómy (alebo molekuly) sa zrazia so substrátom, časť sa trvalo pripoja k substrátu, časť sa adsorbuje a potom sa odparí zo substrátu a časť sa priamo odráža späť od povrchu substrátu. Atómy (alebo molekuly) sa adhéziou k povrchu substrátu v dôsledku tepelného pohybu môžu pohybovať pozdĺž povrchu, napríklad sa dotýkajú iných atómov a hromadia sa do zhlukov. Zhluky sa s najväčšou pravdepodobnosťou vyskytujú tam, kde je na povrchu substrátu vysoké napätie, alebo v krokoch solvatácie kryštalického substrátu, pretože to minimalizuje voľnú energiu adsorbovaných atómov. Toto je nukleačný proces. Ďalšie ukladanie atómov (molekúl) vedie k expanzii vyššie uvedených ostrovčekovitých zhlukov (jadier), až kým sa neroztiahnu do súvislého filmu. Preto štruktúra a vlastnosti vákuovo odparovaných polykryštalických vrstiev úzko súvisia s rýchlosťou odparovania a teplotou substrátu. Vo všeobecnosti platí, že čím nižšia je teplota substrátu, tým vyššia je rýchlosť odparovania a tým jemnejšie a hustejšie je zrno filmu.
–Tento článok vydávavýrobca vákuových lakovacích strojovGuangdong Zhenhua
Čas uverejnenia: 23. marca 2024