Powlekanie przez odparowanie: Podgrzanie i odparowanie określonej substancji w celu osadzenia jej na powierzchni ciała stałego nazywa się powłoką przez odparowanie.Metoda ta została po raz pierwszy zaproponowana przez M. Faradaya w 1857 roku i stała się jedną z najpopularniejszych
powszechnie stosowane techniki powlekania w czasach nowożytnych.Strukturę urządzenia do powlekania przez odparowanie pokazano na rysunku 1.
Odparowane substancje, takie jak metale, związki itp., umieszcza się w tyglu lub zawiesza na gorącym drucie jako źródło parowania, a obrabiany przedmiot, taki jak metal, ceramika, plastik i inne podłoża, umieszcza się przed tyglem tygiel.Po opróżnieniu układu do wysokiej próżni tygiel jest podgrzewany w celu odparowania zawartości.Atomy lub cząsteczki odparowanej substancji osadzają się na powierzchni podłoża w sposób skondensowany.Grubość folii może wahać się od setek angstremów do kilku mikronów.Grubość warstwy zależy od szybkości parowania i czasu źródła parowania (lub wielkości obciążenia) i jest związana z odległością między źródłem a podłożem.W przypadku powłok o dużej powierzchni często stosuje się obracające się podłoże lub wiele źródeł parowania, aby zapewnić jednorodność grubości powłoki.Odległość od źródła parowania do podłoża powinna być mniejsza niż średnia droga swobodna cząsteczek pary w gazie resztkowym, aby zapobiec efektom chemicznym zderzenia cząsteczek pary z cząsteczkami gazu resztkowego.Średnia energia kinetyczna cząsteczek pary wynosi około 0,1 do 0,2 elektronowoltów.
Istnieją trzy rodzaje źródeł parowania.
①Źródło ogrzewania rezystancyjnego: użyj metali ogniotrwałych, takich jak wolfram i tantal, do wytworzenia folii lub włókna łodzi i zastosuj prąd elektryczny do ogrzania odparowanej substancji nad nią lub w tyglu (Rysunek 1 [Schemat urządzenia do powlekania przez odparowanie] powlekanie próżniowe) Ogrzewanie oporowe źródło służy głównie do odparowywania materiałów takich jak Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni;
② Źródło ogrzewania indukcyjnego o wysokiej częstotliwości: użyj prądu indukcyjnego o wysokiej częstotliwości do podgrzania tygla i materiału do odparowania;
③Źródło ogrzewania wiązką elektronów: dotyczy W przypadku materiałów o wyższej temperaturze parowania (nie niższej niż 2000 [618-1]), materiał jest odparowywany przez bombardowanie materiału wiązkami elektronów.
W porównaniu z innymi metodami powlekania próżniowego, powlekanie wyparne ma wyższą szybkość osadzania i może być powlekane warstwami elementarnymi i nierozkładanymi termicznie.
Aby osadzić warstwę monokrystaliczną o wysokiej czystości, można zastosować epitaksję z wiązki molekularnej.Urządzenie do epitaksji z wiązek molekularnych do wzrostu domieszkowanej warstwy pojedynczego kryształu GaAlAs pokazano na rysunku 2 [Schemat powlekania próżniowego urządzenia do epitaksji z wiązek molekularnych].Piec strumieniowy jest wyposażony w źródło wiązki molekularnej.Po podgrzaniu do określonej temperatury w ultrawysokiej próżni elementy w piecu są wyrzucane na podłoże w strumieniu molekularnym przypominającym wiązkę.Podłoże jest podgrzewane do określonej temperatury, cząsteczki osadzone na podłożu mogą migrować, a kryształy rosną w kolejności sieci krystalicznej podłoża.Można zastosować epitaksję z wiązki molekularnej
otrzymać warstwę monokryształu związku o wysokiej czystości i wymaganym stosunku stechiometrycznym.Folia rośnie najwolniej. Szybkość można regulować przy 1 pojedynczej warstwie/sek.Kontrolując przegrodę, można dokładnie wykonać warstwę monokrystaliczną o wymaganym składzie i strukturze.Epitaksja z wiązki molekularnej jest szeroko stosowana do produkcji różnych zintegrowanych urządzeń optycznych i różnych filmów o strukturze supersieci.
Czas postu: 31 lipca 2021 r