Postopek segrevanja trdnih snovi v okolju visokega vakuuma za sublimacijo ali izhlapevanje in njihovo nanašanje na določeno podlago za pridobitev tanke plasti je znan kot vakuumsko izhlapevanje (imenovano tudi izhlapevanje).
Zgodovina priprave tankih filmov z vakuumskim izhlapevanjem sega v petdeseta leta 19. stoletja. Leta 1857 je M. Farrar začel s poskusom vakuumskega nanašanja prevlek z izhlapevanjem kovinskih žic v dušiku za tvorbo tankih filmov. Zaradi takratne tehnologije nizkega vakuuma je bila priprava tankih filmov na ta način zelo zamudna in nepraktična. Do leta 1930 je bila uvedena oljna difuzijska črpalka in sistem kombiniranega črpanja z mehansko črpalko. Vakuumska tehnologija se je hitro razvijala, le da je izhlapevanje in naprševanje postalo praktična tehnologija.
Čeprav je vakuumsko izhlapevanje starodavna tehnologija nanašanja tankih filmov, se v laboratorijih in industriji uporablja kot najpogostejša metoda. Njene glavne prednosti so preprosto upravljanje, enostaven nadzor parametrov nanašanja in visoka čistost nastalih filmov. Postopek vakuumskega nanašanja lahko razdelimo na naslednje tri korake.
1) izvorni material se segreje in stopi, da izhlapi ali sublimira; 2) para se odstrani iz izvornega materiala, da izhlapi ali sublimira.
2) Para se prenese iz izvornega materiala na podlago.
3) Para se kondenzira na površini substrata in tvori trdno plast.
Vakuumsko izhlapevanje tankih filmov, ki so običajno polikristalni ali amorfni filmi, prevladuje rast filma na otok, ki poteka z dvema procesoma: nukleacijo in filmom. Izhlapeni atomi (ali molekule) trčijo v podlago, delno se trajno pritrdijo na podlago, delno se adsorbirajo in nato izhlapevajo s podlage, delno pa se neposredno odbijejo nazaj od površine podlage. Zaradi toplotnega gibanja se atomi (ali molekule) lahko premikajo po površini in se ob dotiku drugih atomov kopičijo v grozde. Grozdi se najverjetneje pojavijo tam, kjer je napetost na površini podlage visoka, ali v fazah solvatacije kristalnega substrata, ker se s tem zmanjša prosta energija adsorbiranih atomov. To je proces nukleacije. Nadaljnje odlaganje atomov (molekul) povzroči širjenje zgoraj omenjenih grozdov (jeder) v obliki otokov, dokler se ne raztegnejo v neprekinjen film. Zato sta struktura in lastnosti vakuumsko izhlapevanih polikristalnih filmov tesno povezani s hitrostjo izhlapevanja in temperaturo podlage. Na splošno velja, da nižja kot je temperatura podlage, višja kot je hitrost izhlapevanja, finejša in gostejša so zrna filma.
–Ta članek je objavilproizvajalec strojev za vakuumsko lakiranjeGuangdong Zhenhua
Čas objave: 23. marec 2024