ประวัติการพัฒนาเทคโนโลยีการระเหย

กระบวนการให้ความร้อนวัสดุแข็งในสภาพแวดล้อมสูญญากาศสูงเพื่อระเหิดหรือระเหย และสะสมไว้บนพื้นผิวเฉพาะเพื่อให้ได้ฟิล์มบางๆ เรียกว่า การเคลือบด้วยการระเหยในสูญญากาศ (เรียกอีกอย่างว่า การเคลือบด้วยการระเหย)

ประวัติของการเตรียมฟิล์มบางด้วยกระบวนการระเหยสูญญากาศสามารถสืบย้อนกลับไปได้ถึงช่วงปี ค.ศ. 1850 ในปี ค.ศ. 1857 M. Farrar ได้เริ่มความพยายามในการเคลือบสูญญากาศโดยการระเหยลวดโลหะในไนโตรเจนเพื่อสร้างฟิล์มบาง เนื่องจากเทคโนโลยีสูญญากาศต่ำในเวลานั้น การเตรียมฟิล์มบางด้วยวิธีนี้จึงใช้เวลานานมากและไม่สะดวก จนกระทั่งถึงปี ค.ศ. 1930 ปั๊มกระจายน้ำมันจึงได้มีการจัดตั้งระบบปั๊มข้อต่อปั๊มเชิงกล เทคโนโลยีสูญญากาศสามารถพัฒนาได้อย่างรวดเร็ว เพียงเพื่อให้การเคลือบระเหยและพ่นกลายเป็นเทคโนโลยีที่ใช้งานได้จริง

แม้ว่าการระเหยสูญญากาศจะเป็นเทคโนโลยีการเคลือบฟิล์มบางแบบโบราณ แต่ก็เป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไปในห้องปฏิบัติการและพื้นที่อุตสาหกรรม ข้อดีหลักคือใช้งานง่าย ควบคุมพารามิเตอร์การเคลือบได้ง่าย และฟิล์มที่ได้จะมีความบริสุทธิ์สูง กระบวนการเคลือบสูญญากาศสามารถแบ่งได้เป็น 3 ขั้นตอนดังต่อไปนี้

1) วัสดุต้นทางจะถูกให้ความร้อนและหลอมละลายเพื่อระเหยหรือระเหิด 2) ไอจะถูกกำจัดออกจากวัสดุต้นทางเพื่อระเหยหรือระเหิด

2) ไอระเหยจะถูกถ่ายโอนจากวัสดุต้นทางไปยังพื้นผิว

3) ไอระเหยควบแน่นบนพื้นผิววัสดุพิมพ์เพื่อสร้างฟิล์มแข็ง

การระเหยของสูญญากาศของฟิล์มบางโดยทั่วไปจะเป็นฟิล์มโพลีคริสตัลไลน์หรือฟิล์มอะมอร์ฟัส การเจริญเติบโตของฟิล์มต่อเกาะเป็นลักษณะเด่นผ่านกระบวนการสร้างนิวเคลียสและฟิล์มสองชนิด อะตอมที่ระเหย (หรือโมเลกุล) จะชนกับพื้นผิว ส่วนหนึ่งของการยึดติดถาวรกับพื้นผิว ส่วนหนึ่งของการดูดซับแล้วระเหยออกจากพื้นผิว และส่วนหนึ่งของการสะท้อนกลับโดยตรงจากพื้นผิวพื้นผิว การยึดเกาะกับพื้นผิวของอะตอม (หรือโมเลกุล) ของพื้นผิวเนื่องจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนสามารถเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิว เช่น การสัมผัสอะตอมอื่นจะสะสมเป็นกลุ่ม คลัสเตอร์มักเกิดขึ้นในกรณีที่แรงเครียดบนพื้นผิวของพื้นผิวสูง หรือในขั้นตอนการทำให้เป็นตัวทำละลายของพื้นผิวผลึก เนื่องจากจะลดพลังงานอิสระของอะตอมที่ดูดซับลง นี่คือกระบวนการสร้างนิวเคลียส การสะสมอะตอม (โมเลกุล) เพิ่มเติมส่งผลให้คลัสเตอร์ที่มีรูปร่างเป็นเกาะ (นิวเคลียส) ที่กล่าวถึงข้างต้นขยายตัวจนกระทั่งขยายเป็นฟิล์มต่อเนื่อง ดังนั้นโครงสร้างและคุณสมบัติของฟิล์มโพลีคริสตัลลีนที่ระเหยด้วยสุญญากาศจึงมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับอัตราการระเหยและอุณหภูมิพื้นผิว โดยทั่วไป ยิ่งอุณหภูมิพื้นผิวต่ำ อัตราการระเหยก็จะสูง และเม็ดฟิล์มก็จะละเอียดและหนาแน่นมากขึ้น

–บทความนี้เผยแพร่โดยผู้ผลิตเครื่องเคลือบสูญญากาศกว่างตงเจิ้นหัว