Під час випарного покриття зародження та ріст плівкового шару є основою різних технологій іонного покриття.
1. Нуклеація
Inтехнологія вакуумного випаровуванняПісля того, як частинки плівкового шару випаровуються з джерела випаровування у вигляді атомів, вони летять безпосередньо до заготовки у високому вакуумі та утворюють плівковий шар шляхом нуклеації та росту на поверхні заготовки. Під час вакуумного випаровування енергія атомів плівкового шару, що вилітають з джерела випаровування, становить близько 0,2 еВ. Коли когезія між частинками плівкового шару перевищує силу зв'язку між атомами плівкового шару та заготовкою, утворюється острівне ядро. Один атом плівкового шару залишається на поверхні заготовки протягом певного часу, здійснюючи нерівномірний рух, дифузію, міграцію або зіткнення з іншими атомами, утворюючи атомні кластери. Коли кількість атомів в атомному кластері досягає певного критичного значення, утворюється стабільне ядро, яке називається однорідним за формою ядром.
гладка та містить багато дефектів і сходинок, що спричиняє різницю в силі адсорбції радіоактивних атомів на різних частинах заготовки. Енергія адсорбції поверхні дефекту більша, ніж на нормальній поверхні, тому вона стає активним центром, що сприяє переважному зародженню, яке називається гетерогенним зародженням. Коли сила когезії дорівнює силі зв'язку або сила зв'язку між атомами мембрани та заготовкою більша, ніж сила когезії між атомами мембрани, утворюється пластинчаста структура. У технології іонного покриття в більшості випадків утворюється острівне ядро.
2. Зростання
Після формування ядра плівки воно продовжує зростати, захоплюючи падаючі атоми. Острівці ростуть і об'єднуються один з одним, утворюючи більші півкулі, поступово формуючи напівсферичний шар островів, який поширюється по поверхні заготовки.
Коли атомна енергія плівкового шару висока, він може достатньо дифундувати по поверхні, і може утворюватися гладка суцільна плівка, коли наступні вхідні атомні кластери малі. Якщо дифузія атомів по поверхні слабка, а розмір осаджених кластерів великий, вони існують у вигляді великих півострівних ядер. Вершина ядра острова має сильний ефект затінення увігнутої частини, тобто «ефект тіні». Проекція поверхні більше сприяє захопленню наступних осаджених атомів та переважному росту, що призводить до збільшення ступеня увігнутості на поверхні для утворення конічних або стовпчастих кристалів достатнього розміру. Між конічними кристалами утворюються проникні порожнини, і значення шорсткості поверхні збільшується. При високому вакуумі можна отримати дрібну тканину, зі зменшенням ступеня вакууму мікроструктура мембрани стає все товстішою і товстішою.
Час публікації: 24 травня 2023 р.