Počas odparovania je nukleácia a rast filmovej vrstvy základom rôznych technológií iónového povlakovania.
1. Nukleácia
Intechnológia vákuového odparovaniaPo odparení častíc filmovej vrstvy zo zdroja odparovania vo forme atómov letia priamo na obrobok vo vysokom vákuu a vytvárajú filmovú vrstvu nukleáciou a rastom na povrchu obrobku. Počas vákuového odparovania je energia atómov filmovej vrstvy unikajúcich zo zdroja odparovania približne 0,2 eV. Keď je kohézia medzi časticami filmovej vrstvy väčšia ako väzbová sila medzi atómami filmovej vrstvy a obrobkom, vytvorí sa ostrovné jadro. Jeden atóm filmovej vrstvy zostáva na povrchu obrobku určitý čas a vykonáva nepravidelný pohyb, difúziu, migráciu alebo kolíziu s inými atómami za vzniku atómových zhlukov. Keď počet atómov v atómovom zhluku dosiahne určitú kritickú hodnotu, vytvorí sa stabilné jadro, nazývané homogénne tvarované jadro.
hladký a obsahuje veľa defektov a stupňov, čo spôsobuje rozdiel v adsorpčnej sile rôznych častí obrobku na rádioaktívne atómy. Adsorpčná energia povrchu defektu je väčšia ako energia normálneho povrchu, takže sa stáva aktívnym centrom, čo prispieva k preferenčnej nukleácii, nazývanej heterogénna nukleácia. Keď je kohézna sila rovnaká ako väzbová sila alebo keď je väzbová sila medzi atómami membrány a obrobkom väčšia ako kohézna sila medzi atómami membrány, vzniká lamelárna štruktúra. Pri technológii iónového pokovovania sa vo väčšine prípadov tvorí ostrovné jadro.
2. Rast
Keď sa vytvorí jadro filmu, jeho rast pokračuje zachytávaním dopadajúcich atómov. Ostrovy rastú a spájajú sa, čím vytvárajú väčšie hemisféry, čím postupne vytvárajú hemisférickú vrstvu ostrovčekov, ktorá sa rozprestiera po povrchu obrobku.
Keď je atómová energia filmovej vrstvy vysoká, môže dostatočne difundovať na povrchu a pri malých prichádzajúcich atómových zhlukoch môže vzniknúť hladký súvislý film. Ak je difúzia atómov na povrchu slabá a veľkosť usadených zhlukov je veľká, existujú ako veľké polostrovové jadrá. Vrchol ostrovčekového jadra má silný tieniaci účinok na konkávnu časť, čo je „tieňový efekt“. Projekcia povrchu je priaznivejšia pre zachytávanie následne usadených atómov a preferenčný rast, čo vedie k rastúcemu stupňu konkávnosti na povrchu a vytvára kužeľovité alebo stĺpcovité kryštály dostatočnej veľkosti. Medzi kužeľovitými kryštálmi sa tvoria prenikajúce dutiny a zvyšuje sa drsnosť povrchu. Pri vysokom vákuu je možné získať jemné tkanivo, pričom so znižujúcim sa stupňom vákua sa mikroštruktúra membrány stáva hrubšou a hrubšou.
Čas uverejnenia: 24. mája 2023