Resistieve verdamping

Vacuümverdamping, ook wel verdamping genoemd, verwijst naar de procesmethode waarbij het coatingmateriaal (of filmmateriaal) wordt verdampt door middel van een bepaalde verwarmings- en verdampingsmethode onder vacuümomstandigheden, waarbij de deeltjes naar het oppervlak van het substraat vliegen om een ​​film te vormen. Verdamping is een oudere en meest gebruikte dampdepositietechnologie, die de voordelen biedt van een eenvoudige filmvormingsmethode, een hoge zuiverheid en compactheid van de dunne film, en een unieke filmstructuur en -prestaties.

Het fysische proces van verdamping omvat: de verdamping of sublimatie van het afgezette materiaal in gasvormige deeltjes → het snelle transport van gasvormige deeltjes van de verdampingsbron naar het oppervlak van het substraat → de gasvormige deeltjes hechten zich aan het oppervlak van het substraat om te nucleëren, te groeien tot een vaste film → het herstellen van dunne filmatomen of het produceren van chemische bindingen.

Het substraat wordt in een vacuümkamer geplaatst en verhit door middel van weerstand, een elektronenbundel, een laser en andere methoden om het filmmateriaal te verdampen of te sublimeren en te verdampen tot deeltjes (atomen, moleculen of clusters) met een bepaalde energie (0,1~0,3 eV). De gasvormige deeltjes worden in een lineaire beweging naar het substraat getransporteerd, die in principe botsingsvrij is. Sommige deeltjes die het oppervlak van het substraat bereiken, worden gereflecteerd, terwijl het andere deel op het substraat wordt geadsorbeerd en zich over het oppervlak verspreidt. Dit resulteert in tweedimensionale botsingen tussen de afgezette atomen, waardoor clusters ontstaan. Sommige blijven korte tijd op het oppervlak en verdampen vervolgens. Clusters van deeltjes botsen voortdurend met diffuse deeltjes, waarbij ze ofwel losse deeltjes adsorberen ofwel uitzenden. Dit proces herhaalt zich herhaaldelijk. Wanneer het aantal verzamelde deeltjes een bepaalde kritische waarde overschrijdt, wordt het een stabiele kern. Vervolgens adsorbeert en diffundeert de kern, groeit geleidelijk en vormt uiteindelijk een continue dunne film door het contact en de samensmelting van aangrenzende stabiele kernen.

Verzadigde dampspanning (PV): De druk waarbij de damp van het verdampte materiaal in een vacuümkamer in evenwicht is met een vaste stof of vloeistof bij een bepaalde temperatuur. De relatie tussen de verzadigingsdampspanning en de temperatuur is van groot belang voor de filmproductietechnologie, omdat deze ons kan helpen bij het rationeel selecteren van verdampingsmaterialen en het bepalen van de verdampingsomstandigheden.