Principiu di u revestimentu di evaporazione di vacuum
1 、 Equipamentu è prucessu fisicu di rivestimentu di evaporazione di vacuum
L'equipaggiu di rivestimentu di evaporazione di vacuum hè cumpostu principalmente di camera di vacuum è sistema di evacuazione.Dentru a camera di vacuum, ci sò fonti di evaporazione (ie riscaldatore di evaporazione), sustrato è quadru di sustrato, riscaldatore di sustrato, sistema di scarico, etc.
U materiale di revestimentu hè piazzatu in a fonte di evaporazione di a camera di vacuum, è in cundizioni d'altu vacuum, hè riscaldatu da a fonte di evaporazione per evaporà.Quandu a gamma media libera di e molécule di vapore hè più grande di a dimensione lineare di a camera di vacuum, dopu chì l'atomi è e molécule di u vapore di film scappatu da a superficia di a fonte di evaporazione, sò raramente impediti da a collisione di altre molécule o atomi, è ghjunghje direttamente à a superficia di u sustrato per esse rivestitu.A causa di a bassa temperatura di u sustrato, i particelle di vapore di film si condensanu nantu à questu è formanu una film.
Per migliurà l'aderenza di e molécule di evaporazione è u sustrato, u sustrato pò esse attivatu da un riscaldamentu propiu o una pulizia di ioni.U revestimentu di l'evaporazione di u vacu passa per i seguenti prucessi fisichi da l'evaporazione di u materiale, u trasportu à a deposizione in una film.
(1) Utilizendu diversi modi per cunvertisce altre forme d'energia in energia termale, u materiale di film hè riscaldatu per evaporà o sublimà in particelle gasse (atomi, molécule o clusters atomichi) cù una certa quantità di energia (0,1 à 0,3 eV).
(2) I particeddi gasosi lascianu a superficia di a film è sò trasportati à a superficia di u sustrato à una certa velocità di muvimentu, essenzialmente senza collisione, in linea retta.
(3) E particelle gasse chì ghjunghjenu à a superficia di u sustrato s'uniscenu è si nucleanu, è poi si sviluppanu in un film in fase solida.
(4) Riurganizazione o ligame chimicu di l'atomi chì custituiscenu a film.
2 、 Riscaldamentu per evaporazione
(1) Resistenza à l'evaporazione di riscaldamentu
L'evaporazione di riscaldamentu di resistenza hè u metudu di riscaldamentu più simplice è cumunimenti utilizatu, generalmente applicabile à i materiali di rivestimentu cù u puntu di fusione sottu à 1500 ℃, i metalli à altu puntu di fusione in forma di filu o foglia (W, Mo, Ti, Ta, nitruru di boru, etc.) sò di solitu fattu in una forma adatta di fonte di evaporazione, caricata cù materiali di evaporazione, attraversu u calore Joule di corrente elettrica per fonde, evaporà o sublimà u materiale di placcatura, a forma di fonte di evaporazione include principalmente spirale multifila, forma di U, onda sinusoidale. , piastra magre, barca, cesta di conu, etc. À u listessu tempu, u metudu abbisogna u materiale fonte evaporation à avè altu puntu di fusione, bassa pressione di vapore di saturazione, proprietà chimichi stabile, ùn hannu reazzione chimica cù u materiale di rivestimentu à alta temperatura, bona resistenza à u calore, picculu cambiamentu in a densità di putenza, etc. Adopta altu currenti à traversu a surgente evaporation per fà u calore è evaporate u materiale di film da riscaldamentu direttu, o mette u materiale film in u crucible fattu di grafite è certi resistenti à alta temperatura. ossidi di metalli (cum'è A202, B0) è altri materiali per u riscaldamentu indirettu per evaporà.
Rivestimentu di evaporazione di riscaldamentu di resistenza hà limitazioni: i metalli refrattarii anu una pressione di vapore bassu, chì hè difficiule di fà film magre;certi elementi sò faciuli di furmà una alea cù u filu di riscaldamentu;ùn hè micca fàciule pè ottene una cumpusizioni uniforme di a film di lega.A causa di a struttura sèmplice, u prezzu bassu è u funziunamentu faciule di u metudu di evaporazione di resistenza di riscaldamentu, hè una applicazione assai cumuna di u metudu di evaporazione.
(2) Evaporazione di riscaldamentu di fasciu elettroni
L'evaporazione di u fasciu d'elettroni hè un metudu di evaporà u materiale di rivestimentu bombardendu cù un fasciu d'elettroni d'alta densità d'energia mettendulu in un crucible di rame rinfriscatu à acqua.A fonte di evaporazione hè custituita da una fonte d'emissione di l'elettroni, una fonte di energia d'accelerazione di l'elettroni, un crucible (di solitu un crucible di ramu), una bobina di campu magneticu è un set d'acqua di rinfrescante, ecc. -cooled crucible, è u fasciu di l'elettroni bombards solu una piccula parte di u materiale, mentri a maiò parte di u materiale restante ferma à una temperatura assai bassu sottu à l'effettu di rinfrescante di u crucible, chì pò esse cunsideratu cum'è a parte bombarded di u crucible.Cusì, u metudu di riscaldamentu di fasciu elettroni per l'evaporazione puderia evità a contaminazione trà u materiale di rivestimentu è u materiale di fonte di evaporazione.
A struttura di a fonte di evaporazione di u fasciu di elettroni pò esse divisa in trè tippi: pistole dritte (pistole Boules), pistole à anelli (deflettu elettricamente) è pistole elettroniche (deflettu magneticamente).Unu o più crucibles ponu esse posti in un stabilimentu di evaporazione, chì pò evaporà è dipositu assai sustanzi diffirenti simultaneamente o separatamente.
E fonti di evaporazione di u fasciu di elettroni anu i seguenti vantaghji.
①L'alta densità di u fasciu di a fonte di evaporazione di u bumbardamentu di u fasciu elettronicu pò ottene una densità di energia assai più grande cà a fonte di riscaldamentu di resistenza, chì pò evaporà materiali à puntu di fusione elevatu, cum'è W, Mo, Al2O3, etc.
②U materiale di rivestimentu hè piazzatu in un crucible di rame rinfriscatu à l'acqua, chì pò evità l'evaporazione di u materiale fonte di l'evaporazione, è a reazione trà elli.
③U calore pò esse aghjuntu direttamente à a superficia di u materiale di rivestimentu, chì rende l'efficienza termale alta è a perdita di cunduzzione di calore è a radiazione di calore bassa.
U svantaghju di u metudu di evaporazione di riscaldamentu di u fasciu d'elettroni hè chì l'elettroni primari da u cannone elettronicu è l'elettroni secundarii da a superficia di u materiale di rivestimentu ionizeghjanu l'atomi evaporating è e molécule di gas residuali, chì affettanu a qualità di a film qualchì volta.
(3) Evaporazione di riscaldamentu à induzione d'alta frequenza
L'evaporazione di riscaldamentu à induzione d'alta frequenza hè di mette u crucible cù materiale di rivestimentu in u centru di a bobina spirale d'alta frequenza, in modu chì u materiale di rivestimentu generà un forte effettu di eddy current è isteresi sottu l'induzione di un campu elettromagneticu d'alta frequenza, chì provoca strata di film per riscaldallu finu à chì vaporizza è s'evapora.A fonte di evaporazione hè generalmente custituita da una bobina d'alta freccia rinfriscata à l'acqua è un crucible di grafite o ceramica (ossidu di magnesiu, oxidu d'aluminiu, ossidu di boru, etc.).L'alimentazione d'alta frequenza usa una freccia di decimila à parechji centu mila Hz, a putenza di input hè da parechji à parechji centu kilowatts, u più chjucu u voluminu di u materiale di a membrana, più altu hè a freccia di induzione.A frequenza di a bobina d'induzione hè generalmente fatta di tubu di rame raffreddatu à acqua.
U svantaghju di u metudu di evaporazione di riscaldamentu d'induzione d'alta freccia hè chì ùn hè micca faciule d'aghjustà finemente a putenza di input, hà i seguenti vantaghji.
① Alta velocità di evaporazione
②A temperatura di a fonte di evaporazione hè uniforme è stabile, cusì ùn hè micca faciule di pruduce u fenomenu di spruzzi di gocce di rivestimentu, è pò ancu evità u fenomenu di pinholes nantu à a film depositata.
③A fonte di evaporazione hè caricata una volta, è a temperatura hè relativamente faciule è simplice di cuntrullà.
Tempu di pubblicazione: 28-oct-2022