抵抗蒸発

真空蒸着法（エバポレーションとも呼ばれる）は、コーティング材料（またはフィルム材料）を真空状態下で所定の加熱・蒸発法によって蒸発させ、粒子を基板表面に飛翔させて膜を形成するプロセス方法を指します。蒸着法は古くから最も広く使用されている蒸着技術であり、成膜方法が簡便であること、薄膜の純度と緻密性が高いこと、そして独特の膜構造と性能といった利点を有しています。

蒸発の物理的プロセスには、堆積された材料の気体粒子への蒸発または昇華→蒸発源から基板の表面への気体粒子の急速な輸送→気体粒子が基板の表面に付着して核形成し、固体膜に成長する→薄膜原子の再構成または化学結合の生成が含まれます。

基板を真空チャンバー内に配置し、抵抗加熱、電子ビーム加熱、レーザー加熱などの方法で加熱することで、膜材料を蒸発または昇華させ、一定のエネルギー（0.1～0.3eV）を持つ粒子（原子、分子、またはクラスター）に気化させます。気体粒子は、基本的に衝突のない直線運動で基板に輸送され、基板表面に到達した粒子の一部は反射され、残りは基板に吸着されて表面に広がります。その結果、堆積した原子間の二次元衝突が起こり、クラスターが形成されます。また、一部は基板表面に短時間留まった後、蒸発します。粒子クラスターは、拡散粒子と絶えず衝突し、単一粒子を吸着または放出します。このプロセスは繰り返し行われ、集まった粒子数が一定の臨界値を超えると安定核となり、その後も粒子の吸着と拡散を繰り返しながら徐々に成長し、最終的に隣接する安定核との接触と融合によって連続した薄膜を形成します。

飽和蒸気圧（PV）：真空チャンバー内の蒸発物質の蒸気が、ある温度において固体または液体と平衡状態にある圧力。飽和蒸気圧と温度の関係曲線は、フィルム製造技術において非常に重要であり、蒸発材料の合理的な選択や蒸発条件の決定に役立ちます。