വാക്വം ബാഷ്പീകരണ കോട്ടിംഗിന്റെ തത്വം
1, വാക്വം ബാഷ്പീകരണ കോട്ടിംഗിന്റെ ഉപകരണങ്ങളും ഭൗതിക പ്രക്രിയയും
വാക്വം ബാഷ്പീകരണ കോട്ടിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ പ്രധാനമായും വാക്വം ചേമ്പറും ഒഴിപ്പിക്കൽ സംവിധാനവും ചേർന്നതാണ്.വാക്വം ചേമ്പറിനുള്ളിൽ, ബാഷ്പീകരണ ഉറവിടം (അതായത് ബാഷ്പീകരണ ഹീറ്റർ), സബ്സ്ട്രേറ്റ്, സബ്സ്ട്രേറ്റ് ഫ്രെയിം, സബ്സ്ട്രേറ്റ് ഹീറ്റർ, എക്സ്ഹോസ്റ്റ് സിസ്റ്റം മുതലായവ ഉണ്ട്.
വാക്വം ചേമ്പറിന്റെ ബാഷ്പീകരണ സ്രോതസ്സിലാണ് കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നത്, ഉയർന്ന വാക്വം അവസ്ഥയിൽ, ബാഷ്പീകരണ സ്രോതസ്സ് ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നതിന് ചൂടാക്കുന്നു.നീരാവി തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി സ്വതന്ത്ര ശ്രേണി വാക്വം ചേമ്പറിന്റെ രേഖീയ വലുപ്പത്തേക്കാൾ വലുതാണെങ്കിൽ, ഫിലിം നീരാവിയുടെ ആറ്റങ്ങളും തന്മാത്രകളും ബാഷ്പീകരണ സ്രോതസ്സിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തുകടന്നതിനുശേഷം, മറ്റ് തന്മാത്രകളുടെയോ ആറ്റങ്ങളുടെയോ കൂട്ടിയിടി മൂലം അപൂർവ്വമായി തടസ്സപ്പെടാറുണ്ട്. പൂശേണ്ട അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ നേരിട്ട് എത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ താഴ്ന്ന താപനില കാരണം, ഫിലിം നീരാവി കണങ്ങൾ അതിൽ ഘനീഭവിക്കുകയും ഒരു ഫിലിം രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.
ബാഷ്പീകരണ തന്മാത്രകളുടെയും അടിവസ്ത്രങ്ങളുടെയും അഡീഷൻ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, ശരിയായ ചൂടാക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ അയോൺ ക്ലീനിംഗ് വഴി അടിവസ്ത്രം സജീവമാക്കാം.വാക്വം ബാഷ്പീകരണ കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയൽ ബാഷ്പീകരണം, ഗതാഗതം മുതൽ ഒരു ഫിലിമിലേക്ക് നിക്ഷേപിക്കുന്നത് വരെ ഇനിപ്പറയുന്ന ശാരീരിക പ്രക്രിയകളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു.
(1) മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ഊർജ്ജത്തെ താപ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നതിന്, ഫിലിം മെറ്റീരിയൽ ചൂടാക്കി ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയോ വാതക കണങ്ങളായി (ആറ്റങ്ങൾ, തന്മാത്രകൾ അല്ലെങ്കിൽ ആറ്റോമിക് ക്ലസ്റ്ററുകൾ) ഒരു നിശ്ചിത ഊർജ്ജം (0.1 മുതൽ 0.3 eV വരെ) ഉപയോഗിച്ച് ചൂടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
(2) വാതക കണങ്ങൾ ഫിലിമിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തുകടക്കുകയും ഒരു നിശ്ചിത ചലന വേഗതയിൽ അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുകയും ചെയ്യുന്നു, പ്രധാനമായും കൂട്ടിയിടിക്കാതെ, ഒരു നേർരേഖയിൽ.
(3) അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ എത്തുന്ന വാതക കണങ്ങൾ കൂടിച്ചേർന്ന് ന്യൂക്ലിയേറ്റ് ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് ഒരു സോളിഡ്-ഫേസ് ഫിലിമായി വളരുന്നു.
(4) ഫിലിം നിർമ്മിക്കുന്ന ആറ്റങ്ങളുടെ പുനഃസംഘടന അല്ലെങ്കിൽ രാസബന്ധനം.
2, ബാഷ്പീകരണ ചൂടാക്കൽ
(1) പ്രതിരോധം ചൂടാക്കൽ ബാഷ്പീകരണം
റെസിസ്റ്റൻസ് തപീകരണ ബാഷ്പീകരണം ഏറ്റവും ലളിതവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ തപീകരണ രീതിയാണ്, സാധാരണയായി 1500 ഡിഗ്രിയിൽ താഴെയുള്ള ദ്രവണാങ്കം ഉള്ള കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ബാധകമാണ്, വയർ അല്ലെങ്കിൽ ഷീറ്റ് ആകൃതിയിലുള്ള ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കം ലോഹങ്ങൾ (W, Mo, Ti, Ta, ബോറോൺ നൈട്രൈഡ് മുതലായവ) സാധാരണയായി ബാഷ്പീകരണ സ്രോതസ്സുകളുടെ അനുയോജ്യമായ രൂപത്തിലാക്കി, ബാഷ്പീകരണ പദാർത്ഥങ്ങൾ കയറ്റി, വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ജൂൾ താപം വഴി, പ്ലേറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയൽ ഉരുകാനും ബാഷ്പീകരിക്കാനും അല്ലെങ്കിൽ ഉന്മൂലനം ചെയ്യാനും, ബാഷ്പീകരണ സ്രോതസ്സിന്റെ ആകൃതി പ്രധാനമായും മൾട്ടി-സ്ട്രാൻഡ് സർപ്പിള, യു-ആകൃതിയിലുള്ള, സൈൻ തരംഗങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. , നേർത്ത പ്ലേറ്റ്, ബോട്ട്, കോൺ ബാസ്ക്കറ്റ് മുതലായവ. അതേ സമയം, ബാഷ്പീകരണ ഉറവിട മെറ്റീരിയലിന് ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കം, കുറഞ്ഞ സാച്ചുറേഷൻ നീരാവി മർദ്ദം, സ്ഥിരതയുള്ള രാസ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ ആവശ്യമാണ്, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലുമായി രാസപ്രവർത്തനം ഉണ്ടാകരുത്, നല്ല താപ പ്രതിരോധം, ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയിലെ ചെറിയ മാറ്റം മുതലായവ. ബാഷ്പീകരണ സ്രോതസ്സിലൂടെ ഉയർന്ന വൈദ്യുതധാര സ്വീകരിക്കുന്നു, ഇത് നേരിട്ട് ചൂടാക്കി ഫിലിം മെറ്റീരിയലിനെ ചൂടാക്കി ബാഷ്പീകരിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ ഫിലിം മെറ്റീരിയൽ ഗ്രാഫൈറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ക്രൂസിബിളിൽ ഇടുകയും ഉയർന്ന താപനിലയെ പ്രതിരോധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു മെറ്റൽ ഓക്സൈഡുകളും (A202, B0 പോലുള്ളവ) പരോക്ഷ ചൂടാക്കാനുള്ള മറ്റ് വസ്തുക്കളും ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നു.
പ്രതിരോധം തപീകരണ ബാഷ്പീകരണ കോട്ടിംഗിന് പരിമിതികളുണ്ട്: റിഫ്രാക്ടറി ലോഹങ്ങൾക്ക് കുറഞ്ഞ നീരാവി മർദ്ദം ഉണ്ട്, ഇത് നേർത്ത ഫിലിം നിർമ്മിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്;ചില ഘടകങ്ങൾ ചൂടാക്കൽ വയർ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു അലോയ് ഉണ്ടാക്കാൻ എളുപ്പമാണ്;അലോയ് ഫിലിമിന്റെ ഏകീകൃത ഘടന ലഭിക്കുന്നത് എളുപ്പമല്ല.ലളിതമായ ഘടന, കുറഞ്ഞ വില, പ്രതിരോധം ചൂടാക്കൽ ബാഷ്പീകരണ രീതിയുടെ എളുപ്പമുള്ള പ്രവർത്തനം എന്നിവ കാരണം, ബാഷ്പീകരണ രീതിയുടെ വളരെ സാധാരണമായ ഒരു പ്രയോഗമാണിത്.
(2) ഇലക്ട്രോൺ ബീം ചൂടാക്കൽ ബാഷ്പീകരണം
ഇലക്ട്രോൺ ബീം ബാഷ്പീകരണം, വെള്ളം തണുപ്പിച്ച ചെമ്പ് ക്രസിബിളിൽ സ്ഥാപിച്ച് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത ഇലക്ട്രോൺ ബീം ഉപയോഗിച്ച് ബോംബെറിഞ്ഞ് കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലിനെ ബാഷ്പീകരിക്കുന്ന ഒരു രീതിയാണ്.ബാഷ്പീകരണ ഉറവിടത്തിൽ ഒരു ഇലക്ട്രോൺ എമിഷൻ സ്രോതസ്സ്, ഒരു ഇലക്ട്രോൺ ആക്സിലറേഷൻ പവർ സ്രോതസ്സ്, ഒരു ക്രൂസിബിൾ (സാധാരണയായി ഒരു കോപ്പർ ക്രൂസിബിൾ), ഒരു കാന്തിക ഫീൽഡ് കോയിൽ, ഒരു കൂളിംഗ് വാട്ടർ സെറ്റ് മുതലായവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഈ ഉപകരണത്തിൽ, ചൂടാക്കിയ പദാർത്ഥം ഒരു വെള്ളത്തിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നു -കൂൾഡ് ക്രൂസിബിൾ, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോൺ ബീം പദാർത്ഥത്തിന്റെ വളരെ ചെറിയ ഭാഗം മാത്രമേ ബോംബെറിയൂ, അതേസമയം ശേഷിക്കുന്ന മിക്ക വസ്തുക്കളും ക്രൂസിബിളിന്റെ തണുപ്പിക്കൽ പ്രഭാവത്തിൽ വളരെ താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ തുടരുന്നു, ഇത് ക്രൂസിബിളിന്റെ ബോംബർ ചെയ്ത ഭാഗമായി കണക്കാക്കാം.അങ്ങനെ, ബാഷ്പീകരണത്തിനുള്ള ഇലക്ട്രോൺ ബീം ചൂടാക്കൽ രീതി കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലും ബാഷ്പീകരണ ഉറവിട വസ്തുക്കളും തമ്മിലുള്ള മലിനീകരണം ഒഴിവാക്കും.
ഇലക്ട്രോൺ ബീം ബാഷ്പീകരണ സ്രോതസ്സിന്റെ ഘടനയെ മൂന്ന് തരങ്ങളായി തിരിക്കാം: നേരായ തോക്കുകൾ (ബൗൾസ് തോക്കുകൾ), റിംഗ് തോക്കുകൾ (വൈദ്യുതമായി വ്യതിചലിപ്പിച്ചത്), ഇ-തോക്കുകൾ (കാന്തികമായി വ്യതിചലിപ്പിച്ചത്) .ഒന്നോ അതിലധികമോ ക്രൂസിബിളുകൾ ഒരു ബാഷ്പീകരണ സൗകര്യത്തിൽ സ്ഥാപിക്കാവുന്നതാണ്, അത് ഒരേസമയം അല്ലെങ്കിൽ വെവ്വേറെ വിവിധ പദാർത്ഥങ്ങളെ ബാഷ്പീകരിക്കാനും നിക്ഷേപിക്കാനും കഴിയും.
ഇലക്ട്രോൺ ബീം ബാഷ്പീകരണ സ്രോതസ്സുകൾക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന ഗുണങ്ങളുണ്ട്.
①ഇലക്ട്രോൺ ബീം ബോംബാർഡ് ബാഷ്പീകരണ ഉറവിടത്തിന്റെ ഉയർന്ന ബീം സാന്ദ്രതയ്ക്ക് പ്രതിരോധ തപീകരണ ഉറവിടത്തേക്കാൾ വളരെ വലിയ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത ലഭിക്കും, ഇത് W, Mo, Al2O3 മുതലായവ പോലുള്ള ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്ക പദാർത്ഥങ്ങളെ ബാഷ്പീകരിക്കാൻ കഴിയും.
②കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയൽ വെള്ളം-തണുത്ത ചെമ്പ് ക്രസിബിളിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ബാഷ്പീകരണ ഉറവിട വസ്തുക്കളുടെ ബാഷ്പീകരണവും അവയ്ക്കിടയിലുള്ള പ്രതികരണവും ഒഴിവാക്കാം.
③കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് നേരിട്ട് ചൂട് ചേർക്കാം, ഇത് താപ ദക്ഷത ഉയർന്നതും താപ ചാലകതയുടെ നഷ്ടവും താപ വികിരണവും കുറയ്ക്കുന്നു.
ഇലക്ട്രോൺ ബീം ചൂടാക്കൽ ബാഷ്പീകരണ രീതിയുടെ പോരായ്മ, ഇലക്ട്രോൺ തോക്കിൽ നിന്നുള്ള പ്രാഥമിക ഇലക്ട്രോണുകളും കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്നുള്ള ദ്വിതീയ ഇലക്ട്രോണുകളും ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്ന ആറ്റങ്ങളെയും അവശിഷ്ട വാതക തന്മാത്രകളെയും അയോണീകരിക്കും, ഇത് ചിലപ്പോൾ ഫിലിമിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തെ ബാധിക്കും.
(3) ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ഇൻഡക്ഷൻ തപീകരണ ബാഷ്പീകരണം
ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി ഇൻഡക്ഷൻ തപീകരണ ബാഷ്പീകരണം എന്നത് ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി സർപ്പിള കോയിലിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിച്ച് ക്രൂസിബിൾ സ്ഥാപിക്കുക എന്നതാണ്, അതിനാൽ കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയൽ ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള വൈദ്യുതകാന്തിക ഫീൽഡിന്റെ ഇൻഡക്ഷനിൽ ശക്തമായ എഡ്ഡി കറന്റും ഹിസ്റ്റെറിസിസ് ഇഫക്റ്റും സൃഷ്ടിക്കുന്നു. അത് ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയും ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നതുവരെ ചൂടാക്കാനുള്ള ഫിലിം പാളി.ബാഷ്പീകരണ സ്രോതസ്സിൽ സാധാരണയായി വെള്ളം-തണുത്ത ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി കോയിലും ഒരു ഗ്രാഫൈറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ സെറാമിക് (മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ്, അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ്, ബോറോൺ ഓക്സൈഡ് മുതലായവ) ക്രൂസിബിൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി പവർ സപ്ലൈ പതിനായിരം മുതൽ നൂറുകണക്കിന് ആയിരം ഹെർട്സ് വരെ ഫ്രീക്വൻസി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇൻപുട്ട് പവർ നിരവധി നൂറുകണക്കിന് കിലോവാട്ട് ആണ്, മെംബ്രൻ മെറ്റീരിയലിന്റെ അളവ് ചെറുതാണെങ്കിൽ ഇൻഡക്ഷൻ ആവൃത്തി കൂടുതലാണ്.ഇൻഡക്ഷൻ കോയിൽ ഫ്രീക്വൻസി സാധാരണയായി വാട്ടർ-കൂൾഡ് കോപ്പർ ട്യൂബ് ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്.
ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി ഇൻഡക്ഷൻ തപീകരണ ബാഷ്പീകരണ രീതിയുടെ പോരായ്മ, ഇൻപുട്ട് പവർ നന്നായി ക്രമീകരിക്കുന്നത് എളുപ്പമല്ല എന്നതാണ്, ഇതിന് ഇനിപ്പറയുന്ന ഗുണങ്ങളുണ്ട്.
①ഉയർന്ന ബാഷ്പീകരണ നിരക്ക്
②ബാഷ്പീകരണ സ്രോതസ്സിന്റെ താപനില ഏകീകൃതവും സുസ്ഥിരവുമാണ്, അതിനാൽ കോട്ടിംഗ് ഡ്രോപ്ലെറ്റുകൾ തെറിക്കുന്ന പ്രതിഭാസം സൃഷ്ടിക്കുന്നത് എളുപ്പമല്ല, കൂടാതെ നിക്ഷേപിച്ച ഫിലിമിലെ പിൻഹോളുകളുടെ പ്രതിഭാസം ഒഴിവാക്കാനും ഇതിന് കഴിയും.
③ബാഷ്പീകരണ സ്രോതസ്സ് ഒരിക്കൽ ലോഡ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ താപനില നിയന്ത്രിക്കാൻ താരതമ്യേന എളുപ്പവും ലളിതവുമാണ്.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഒക്ടോബർ-28-2022