Ang proseso ng pag-init ng mga solidong materyales sa isang kapaligirang may mataas na vacuum upang mag-sublimate o mag-evaporate at ideposito ang mga ito sa isang partikular na substrate upang makakuha ng manipis na pelikula ay kilala bilang vacuum evaporation coating (tinutukoy bilang evaporation coating).
Ang kasaysayan ng paghahanda ng mga manipis na pelikula sa pamamagitan ng proseso ng vacuum evaporation ay maaaring masubaybayan pabalik sa dekada 1850. Noong 1857, sinimulan ni M. Farrar ang pagtatangka ng vacuum coating sa pamamagitan ng pagsingaw ng mga metal wire sa nitrogen upang bumuo ng mga manipis na pelikula. Dahil sa mababang teknolohiya ng vacuum noong panahong iyon, ang paghahanda ng mga manipis na pelikula sa ganitong paraan ay napakatagal at hindi praktikal. Hanggang noong 1930, naitatag ang isang mechanical pump joint pumping system para sa oil diffusion pump, kung saan ang teknolohiya ng vacuum ay mabilis na naunlad, ngunit ang evaporation at sputtering coating ay naging isang praktikal na teknolohiya.
Bagama't ang vacuum evaporation ay isang sinaunang teknolohiya ng thin film deposition, ito ang pinakakaraniwang ginagamit na pamamaraan sa mga laboratoryo at industriyal na lugar. Ang mga pangunahing bentahe nito ay ang simpleng operasyon, madaling kontrolin ang mga parameter ng deposition at mataas na kadalisayan ng mga nagreresultang pelikula. Ang proseso ng vacuum coating ay maaaring hatiin sa sumusunod na tatlong hakbang.
1) ang pinagmumulan ng materyal ay iniinit at tinutunaw upang magsingaw o mag-sublimate; 2) ang singaw ay inaalis mula sa pinagmumulan ng materyal upang magsingaw o mag-sublimate.
2) Ang singaw ay inililipat mula sa pinagmumulan ng materyal patungo sa substrate.
3) Ang singaw ay namumuo sa ibabaw ng substrate upang bumuo ng isang solidong pelikula.
Ang vacuum evaporation ng mga manipis na pelikula, sa pangkalahatan ay polycrystalline film o amorphous film, ang film-to-island growth ay nangingibabaw, sa pamamagitan ng nucleation at film na proseso. Ang mga evaporated atom (o molekula) ay bumabangga sa substrate, bahagi ng permanenteng pagkakakabit sa substrate, bahagi ng adsorption at pagkatapos ay evaporated mula sa substrate, at bahagi ng direktang repleksyon pabalik mula sa ibabaw ng substrate. Ang pagdikit sa ibabaw ng substrate ng mga atom (o molekula) dahil sa thermal movement ay maaaring gumalaw sa ibabaw, tulad ng pagdikit sa ibang mga atomo ay maiipon sa mga kumpol. Ang mga kumpol ay malamang na mangyari kung saan mataas ang stress sa ibabaw ng substrate, o sa mga hakbang ng solvation ng crystal substrate, dahil binabawasan nito ang libreng enerhiya ng mga adsorbed atom. Ito ang proseso ng nucleation. Ang karagdagang deposition ng mga atom (molecule) ay nagreresulta sa paglawak ng mga hugis-isla na kumpol (nuclei) na nabanggit sa itaas hanggang sa mapalawak ang mga ito sa isang tuluy-tuloy na pelikula. Samakatuwid, ang istraktura at mga katangian ng vacuum evaporated polycrystalline film ay malapit na nauugnay sa rate ng evaporation at temperatura ng substrate. Sa pangkalahatan, mas mababa ang temperatura ng substrate, mas mataas ang rate ng pagsingaw, mas pino at mas siksik ang butil ng pelikula.
–Inilabas ang artikulong ito nitagagawa ng vacuum coating machineGuangdong Zhenhua
Oras ng pag-post: Mar-23-2024