저항 증발

진공 증착(Vacuum Evaporation)은 코팅 재료(또는 박막 재료)를 진공 상태에서 일정한 가열 및 증발 방식으로 증발시켜 입자가 기판 표면으로 날아가 박막을 형성하는 공정 방식을 말합니다. 증발은 초기부터 가장 널리 사용된 기상 증착 기술로, 박막 형성 방식이 간단하고, 박막의 순도가 높으며, 치밀성이 우수하며, 독특한 박막 구조와 성능을 가진 장점을 가지고 있습니다.

증발의 물리적 과정은 다음과 같습니다. 증착된 물질이 기체 입자로 증발 또는 승화→ 증발원에서 기판 표면으로 기체 입자가 빠르게 이동→ 기체 입자가 기판 표면에 부착되어 핵을 형성하고, 고체 필름으로 성장→ 박막 원자의 재구성 또는 화학 결합 생성.

기판을 진공 챔버에 넣고 저항, 전자빔, 레이저 등의 방법으로 가열하여 박막 재료를 증발 또는 승화시키고, 이를 특정 에너지(0.1~0.3eV)를 갖는 입자(원자, 분자 또는 클러스터)로 기화시킵니다. 기체 입자는 기본적으로 충돌이 없는 선형 운동으로 기판으로 이동하며, 기판 표면에 도달한 입자 중 일부는 반사되고, 나머지는 기판에 흡착되어 표면에 퍼져 증착된 원자들 사이에 2차원 충돌을 일으켜 클러스터를 형성합니다. 일부는 표면에 잠시 머물렀다가 증발하기도 합니다. 입자 클러스터는 확산 입자와 끊임없이 충돌하여 단일 입자를 흡착하거나 방출합니다. 이 과정은 반복적으로 반복되며, 모인 입자의 수가 특정 임계값을 초과하면 안정된 핵이 되고, 이후 입자를 계속 흡착 및 확산시켜 점차 성장하여 인접한 안정된 핵의 접촉 및 결합을 통해 연속적인 박막을 형성합니다.

포화 증기압(PV): 진공 챔버 내 증발된 물질의 증기가 특정 온도에서 고체 또는 액체와 평형을 이루는 압력입니다. 포화 증기압과 온도 사이의 관계 곡선은 박막 제조 기술에 매우 중요하며, 이를 통해 증발 물질을 합리적으로 선택하고 증발 조건을 결정할 수 있습니다.