真空蒸發(fā)鍍膜的物理過程

2013-03-26 張以忱 東北大學(xué)

  將膜材置于真空室內(nèi)的蒸發(fā)源中,在高真空條件下,通過蒸發(fā)源加熱使其蒸發(fā),膜材蒸氣的原子和分子從蒸發(fā)源表面逸出后,且當(dāng)蒸氣分子的平均自由程大于真空室 的線性尺寸以后,很少受到其他分子或原子的沖擊與陰礙,可直接到過被鍍的基片表面上,由于基片溫度較低,便凝結(jié)其上而成膜。其原理如圖1 所示。

真空蒸發(fā)鍍膜原理圖

  1.基片加熱器;2.真空室;3.基片架;4.基片;5.膜材;6.蒸發(fā)舟;7.蒸發(fā)熱源;8.排氣口;9.密封圈;10.擋板;11.膜材蒸汽流

  圖1 真空蒸發(fā)鍍膜原理圖

  為了提高蒸發(fā)分子與基片的附著力,對(duì)基片的附著力,對(duì)基片進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜峄蚬逑词蛊浠罨潜匾摹?/p>

  真空蒸發(fā)鍍膜從物料蒸發(fā)輸運(yùn)到沉積成膜,經(jīng)歷的物理過程為:

  1)采用各種能源方式轉(zhuǎn)換成熱能,加熱膜材使之蒸發(fā)或升華,成為具有一定能量的氣態(tài)粒子;

  2)離子膜材表面,具有相當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度的氣態(tài)粒子以基本上無碰撞的直線飛行輸運(yùn)到基片表面;

  3)到達(dá)基片表面的氣態(tài)粒子凝聚形核后生長(zhǎng)成固相薄膜;

  4)組成薄膜的原子重組排列或產(chǎn)生化學(xué)鍵合。

  為使蒸發(fā)鍍膜順利進(jìn)行,應(yīng)具備兩個(gè)條件:蒸發(fā)過程中的真空條件和鍍膜過程中的蒸發(fā)條件。