Quá trình nung nóng vật liệu rắn trong môi trường chân không cao để thăng hoa hoặc bay hơi và lắng đọng chúng trên một chất nền cụ thể để thu được lớp màng mỏng được gọi là phủ bay hơi chân không (gọi tắt là phủ bay hơi).
Lịch sử của việc chuẩn bị màng mỏng bằng quy trình bốc hơi chân không có thể bắt nguồn từ những năm 1850. Năm 1857, M. Farrar bắt đầu thử nghiệm phủ chân không bằng cách bốc hơi các sợi kim loại trong nitơ để tạo thành màng mỏng. Do công nghệ chân không thấp vào thời điểm đó, việc chuẩn bị màng mỏng theo cách này rất tốn thời gian và không thực tế. Cho đến năm 1930, hệ thống bơm khớp bơm cơ học đã được thiết lập, công nghệ chân không có thể phát triển nhanh chóng, chỉ để làm cho lớp phủ bay hơi và phun trở thành một công nghệ thực tế.
Mặc dù bốc hơi chân không là công nghệ lắng đọng màng mỏng cổ xưa, nhưng đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong phòng thí nghiệm và khu vực công nghiệp. Ưu điểm chính của nó là vận hành đơn giản, dễ kiểm soát các thông số lắng đọng và độ tinh khiết cao của màng thu được. Quá trình phủ chân không có thể được chia thành ba bước sau.
1) vật liệu nguồn được nung nóng và nấu chảy để bốc hơi hoặc thăng hoa; 2) hơi được loại bỏ khỏi vật liệu nguồn để bốc hơi hoặc thăng hoa.
2) Hơi được truyền từ vật liệu nguồn sang chất nền.
3) Hơi nước ngưng tụ trên bề mặt chất nền để tạo thành lớp màng rắn.
Bốc hơi chân không của màng mỏng, nói chung là màng đa tinh thể hoặc màng vô định hình, màng để phát triển đảo là chủ yếu, thông qua hai quá trình hình thành hạt và màng. Các nguyên tử (hoặc phân tử) bay hơi va chạm với chất nền, một phần là sự gắn kết vĩnh viễn với chất nền, một phần là sự hấp phụ và sau đó bốc hơi khỏi chất nền và một phần là sự phản xạ trực tiếp trở lại từ bề mặt chất nền. Sự bám dính vào bề mặt chất nền của các nguyên tử (hoặc phân tử) do chuyển động nhiệt có thể di chuyển dọc theo bề mặt, chẳng hạn như chạm vào các nguyên tử khác sẽ tích tụ thành các cụm. Các cụm có nhiều khả năng xảy ra nhất khi ứng suất trên bề mặt chất nền cao hoặc trên các bước dung môi hóa của chất nền tinh thể, vì điều này giảm thiểu năng lượng tự do của các nguyên tử bị hấp phụ. Đây là quá trình hình thành hạt. Sự lắng đọng thêm các nguyên tử (phân tử) dẫn đến sự giãn nở của các cụm hình đảo (nhân) được đề cập ở trên cho đến khi chúng được kéo dài thành một màng liên tục. Do đó, cấu trúc và tính chất của màng đa tinh thể bốc hơi chân không có liên quan chặt chẽ đến tốc độ bay hơi và nhiệt độ chất nền. Nói chung, nhiệt độ chất nền càng thấp thì tốc độ bay hơi càng cao, hạt màng càng mịn và đặc.
– Bài viết này được phát hành bởinhà sản xuất máy phủ chân khôngQuảng Đông Chấn Hoa
Thời gian đăng: 23-03-2024