Buharlaştırma kaplama işlemi sırasında, film tabakasının çekirdeklenmesi ve büyümesi, çeşitli iyon kaplama teknolojilerinin temelini oluşturur.
1. Çekirdeklenme
Invakumlu buharlaştırma kaplama teknolojisiFilm tabakası parçacıkları, buharlaştırma kaynağından atomlar halinde buharlaştıktan sonra, yüksek vakumda doğrudan iş parçasına doğru uçarlar ve iş parçasının yüzeyinde çekirdeklenme ve büyüme yoluyla film tabakasını oluştururlar. Vakum buharlaştırması sırasında, buharlaştırma kaynağından kaçan film tabakası atomlarının enerjisi yaklaşık 0,2 eV'dir. Film tabakası parçacıkları arasındaki kohezyon, film tabakası atomları ile iş parçası arasındaki bağ kuvvetinden daha büyük olduğunda, bir ada çekirdeği oluşur. Tek bir film tabakası atomu, düzensiz hareket, difüzyon, göç veya diğer atomlarla çarpışma yoluyla belirli bir süre boyunca iş parçasının yüzeyinde kalır ve atom kümeleri oluşturur. Atom kümesindeki atom sayısı belirli bir kritik değere ulaştığında, homojen şekilli çekirdek adı verilen kararlı bir çekirdek oluşur.
Pürüzsüzdür ve birçok kusur ve basamak içerir; bu da iş parçasının farklı kısımlarının radyoaktif atomlara olan adsorpsiyon kuvvetinde farklılığa neden olur. Kusurlu yüzeyin adsorpsiyon enerjisi normal yüzeyinkinden daha büyüktür, bu nedenle aktif merkez haline gelir ve bu da heterojen çekirdeklenme olarak adlandırılan tercihli çekirdeklenmeye elverişlidir. Kohezyon kuvveti bağ kuvvetine eşit olduğunda veya membran atomları ile iş parçası arasındaki bağ kuvveti membran atomları arasındaki kohezyon kuvvetinden daha büyük olduğunda, lameller yapı oluşur. İyon kaplama teknolojisinde çoğu durumda ada çekirdeği oluşur.
2. Büyüme
Filmin çekirdeği oluştuktan sonra, gelen atomları hapsederek büyümeye devam eder. Adacıklar büyür ve birbirleriyle birleşerek daha büyük yarım küreler oluşturur; bu da yavaş yavaş iş parçasının yüzeyine yayılan yarım küresel bir adacık tabakası oluşturur.
Film tabakasının atom enerjisi yüksek olduğunda, yüzeyde yeterince yayılabilir ve daha sonra gelen atom kümeleri küçük olduğunda düzgün, sürekli bir film oluşabilir. Atomların yüzeyde yayılması zayıfsa ve biriken kümelerin boyutu büyükse, büyük yarımada şeklinde çekirdekler halinde bulunurlar. Ada çekirdeğinin tepesi, içbükey kısımda güçlü bir gölgeleme etkisine sahiptir, yani "gölge etkisi". Yüzeyin çıkıntısı, daha sonra biriken atomları yakalamaya ve tercihli büyümeye daha elverişlidir, bu da yüzeyde artan bir içbükeylik derecesine ve yeterli büyüklükte konik veya sütunlu kristallerin oluşmasına neden olur. Konik kristaller arasında nüfuz eden boşluklar oluşur ve yüzey pürüzlülüğü değeri artar. Yüksek vakumda ince doku elde edilebilir, vakum derecesi azaldıkça membranın mikro yapısı giderek kalınlaşır.
Yayın tarihi: 24 Mayıs 2023