กฎการเจริญเติบโตของชั้นฟิล์มเคลือบระเหยสูญญากาศ

ในระหว่างการเคลือบแบบระเหย การสร้างนิวเคลียสและการเติบโตของชั้นฟิล์มเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีการเคลือบไอออนต่างๆ

1.นิวเคลียส

Inเทคโนโลยีการเคลือบด้วยการระเหยสูญญากาศหลังจากที่อนุภาคของชั้นฟิล์มระเหยออกจากแหล่งระเหยในรูปของอะตอมแล้ว อนุภาคเหล่านี้จะบินตรงไปยังชิ้นงานในสุญญากาศสูงและสร้างชั้นฟิล์มโดยการเกิดนิวเคลียสและการเจริญเติบโตบนพื้นผิวของชิ้นงาน ในระหว่างการระเหยในสุญญากาศ พลังงานของอะตอมของชั้นฟิล์มที่หลบหนีจากแหล่งระเหยจะอยู่ที่ประมาณ 0.2eV เมื่อแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคของชั้นฟิล์มมากกว่าแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมของชั้นฟิล์มและชิ้นงาน จะก่อตัวเป็นนิวเคลียสเกาะ อะตอมของชั้นฟิล์มเดี่ยวจะคงอยู่บนพื้นผิวของชิ้นงานตลอดระยะเวลาที่มีการเคลื่อนไหว การแพร่กระจาย การโยกย้าย หรือการชนกับอะตอมอื่นๆ ที่ไม่สม่ำเสมอเพื่อสร้างกลุ่มอะตอม เมื่อจำนวนอะตอมในกลุ่มอะตอมถึงค่าวิกฤตที่กำหนด นิวเคลียสที่เสถียรจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งเรียกว่า นิวเคลียสที่มีรูปร่างเป็นเนื้อเดียวกัน

เรียบและมีข้อบกพร่องและขั้นตอนมากมายซึ่งทำให้เกิดความแตกต่างในแรงดูดซับของส่วนต่างๆ ของชิ้นงานไปยังอะตอมกัมมันตภาพรังสี พลังงานการดูดซับของพื้นผิวของข้อบกพร่องนั้นมากกว่าพลังงานของพื้นผิวปกติ จึงกลายเป็นศูนย์กลางที่ใช้งานซึ่งเอื้อต่อการเกิดนิวเคลียสแบบเลือกได้ซึ่งเรียกว่านิวเคลียสที่ไม่สม่ำเสมอ เมื่อแรงยึดเกาะเท่ากับแรงยึดเกาะ หรือแรงยึดเกาะระหว่างอะตอมเมมเบรนและชิ้นงานมากกว่าแรงยึดเกาะระหว่างอะตอมเมมเบรน โครงสร้างแผ่นจะถูกสร้างขึ้น ในเทคโนโลยีการชุบไอออน แกนเกาะจะถูกสร้างขึ้นในกรณีส่วนใหญ่

2.การเจริญเติบโต

เมื่อแกนของฟิล์มถูกสร้างขึ้นแล้ว มันจะเติบโตต่อไปโดยดักจับอะตอมที่ตกกระทบ เกาะต่างๆ จะเติบโตและรวมตัวเข้าด้วยกันเพื่อสร้างซีกโลกที่ใหญ่ขึ้น โดยค่อยๆ ก่อตัวเป็นชั้นเกาะทรงซีกโลกที่แผ่ขยายไปบนพื้นผิวของชิ้นงาน

เมื่อพลังงานอะตอมของชั้นฟิล์มมีค่าสูง ก็สามารถแพร่กระจายบนพื้นผิวได้อย่างเพียงพอ และสามารถสร้างฟิล์มต่อเนื่องที่ราบรื่นได้เมื่อกลุ่มอะตอมที่เข้ามาในภายหลังมีขนาดเล็ก หากการแพร่กระจายของอะตอมบนพื้นผิวอ่อนแอ และขนาดของกลุ่มอะตอมที่สะสมมีขนาดใหญ่ อะตอมเหล่านี้จะดำรงอยู่เป็นนิวเคลียสคาบสมุทรขนาดใหญ่ ส่วนบนของแกนเกาะมีผลการแรเงาที่แข็งแกร่งบนส่วนเว้า นั่นคือ "เอฟเฟกต์เงา" การฉายภาพของพื้นผิวนั้นเอื้อต่อการดักจับอะตอมที่สะสมในภายหลังและการเติบโตแบบพรีซิชั่นมากขึ้น ส่งผลให้ระดับความเว้าบนพื้นผิวเพิ่มขึ้นเพื่อสร้างผลึกทรงกรวยหรือทรงคอลัมน์ที่มีขนาดเพียงพอ ช่องว่างที่แทรกซึมเกิดขึ้นระหว่างผลึกทรงกรวยและค่าความหยาบของพื้นผิวจะเพิ่มขึ้น เนื้อเยื่อละเอียดสามารถได้รับในสภาวะสุญญากาศสูง เมื่อระดับสุญญากาศลดลง โครงสร้างจุลภาคของเมมเบรนจะหนาขึ้นเรื่อยๆ