1>. การระเหยแบบสูญญากาศ
การระเหยในสุญญากาศ หรือที่เรียกว่าการระเหย หมายถึงวิธีกระบวนการในการระเหยวัสดุเคลือบ (หรือวัสดุฟิล์ม) และทำให้ระเหยโดยใช้ความร้อนและการระเหยภายใต้สภาวะสุญญากาศ จากนั้นอนุภาคจะลอยไปที่พื้นผิวของสารตั้งต้นเพื่อสร้างฟิล์ม การระเหยเป็นเทคโนโลยีการสะสมไอที่เก่าแก่และใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด ซึ่งมีข้อดีคือวิธีการสร้างฟิล์มที่เรียบง่าย ความบริสุทธิ์และความแน่นของฟิล์มบางที่สูง และโครงสร้างและประสิทธิภาพของฟิล์มที่เป็นเอกลักษณ์
2>. หลักการทำงาน
กระบวนการทางกายภาพของการระเหยประกอบด้วย: การระเหยหรือการระเหิดของวัสดุที่สะสมไปเป็นอนุภาคก๊าซ → การเคลื่อนย้ายอนุภาคก๊าซอย่างรวดเร็วจากแหล่งระเหยไปยังพื้นผิวของสารตั้งต้น → อนุภาคก๊าซเกาะติดกับพื้นผิวของสารตั้งต้นเพื่อสร้างนิวเคลียส เติบโตเป็นฟิล์มแข็ง → การสร้างอะตอมของฟิล์มบางขึ้นมาใหม่ หรือสร้างพันธะเคมี
สารตั้งต้นจะถูกวางไว้ในห้องสูญญากาศและให้ความร้อนด้วยความต้านทาน ลำแสงอิเล็กตรอน เลเซอร์ และวิธีอื่นๆ เพื่อระเหยหรือระเหิดวัสดุฟิล์มและทำให้กลายเป็นอนุภาค (อะตอม โมเลกุล หรือคลัสเตอร์) ที่มีพลังงานบางอย่าง (0.1~0.3eV) อนุภาคของก๊าซจะถูกเคลื่อนย้ายไปยังสารตั้งต้นด้วยการเคลื่อนที่เชิงเส้นซึ่งแทบจะไม่มีการชนกัน และอนุภาคบางส่วนที่ไปถึงพื้นผิวของสารตั้งต้นจะสะท้อนกลับ และอีกส่วนหนึ่งจะถูกดูดซับบนสารตั้งต้นและแพร่กระจายบนพื้นผิว ส่งผลให้เกิดการชนกันในสองมิติระหว่างอะตอมที่สะสมเพื่อสร้างคลัสเตอร์ และบางส่วนอาจอยู่บนพื้นผิวเป็นเวลาสั้นๆ แล้วระเหยไป กลุ่มอนุภาคจะชนกับอนุภาคที่กระจัดกระจายอยู่ตลอดเวลา โดยดูดซับหรือปล่อยอนุภาคเดี่ยวออกมา กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า และเมื่อจำนวนอนุภาคที่รวบรวมได้เกินค่าวิกฤตบางอย่าง ก็จะกลายเป็นนิวเคลียสที่เสถียร จากนั้นจะดูดซับและกระจายอนุภาคต่อไป และค่อยๆ เติบโตขึ้น และในที่สุดก็สร้างฟิล์มบางต่อเนื่องผ่านการสัมผัสและการรวมตัวของนิวเคลียสที่เสถียรที่อยู่ติดกัน
3>. พารามิเตอร์ที่สำคัญ
ความดันไออิ่มตัว (PV): ความดันที่ไอของวัสดุที่ระเหยในห้องสุญญากาศอยู่ในภาวะสมดุลกับของแข็งหรือของเหลวที่อุณหภูมิหนึ่ง กราฟความสัมพันธ์ระหว่างความดันไออิ่มตัวและอุณหภูมิมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเทคโนโลยีการผลิตฟิล์ม ซึ่งสามารถช่วยให้เราเลือกวัสดุระเหยและกำหนดเงื่อนไขการระเหยได้อย่างมีเหตุผล
01