Prevlaka isparavanjem: zagrijavanjem i isparavanjem određene tvari kako bi se taložila na čvrstu površinu, naziva se prevlaka isparavanjem.Ovu metodu prvi je predložio M. Faraday 1857. godine i ona je postala jedna od
često korištene tehnike premazivanja u moderno doba.Struktura opreme za nanošenje premaza isparavanjem prikazana je na slici 1.
Isparene tvari kao što su metali, spojevi, itd. stavljaju se u lončić ili obješene na vruću žicu kao izvor isparavanja, a obradak koji se oblaže, kao što su metal, keramika, plastika i druge podloge, postavlja se ispred lončić.Nakon što se sustav isprazni do visokog vakuuma, lončić se zagrijava da ispari sadržaj.Atomi ili molekule isparene tvari kondenzirano se talože na površini podloge.Debljina filma može varirati od stotina angstrema do nekoliko mikrona.Debljina filma određena je brzinom isparavanja i vremenom izvora isparavanja (ili količinom punjenja) i povezana je s udaljenosti između izvora i podloge.Za premaze velikih površina često se koriste rotirajući supstrat ili višestruki izvori isparavanja kako bi se osigurala ujednačenost debljine filma.Udaljenost od izvora isparavanja do podloge trebala bi biti manja od srednjeg slobodnog puta molekula pare u zaostalom plinu kako bi se spriječilo sudaranje molekula pare s molekulama zaostalog plina od izazivanja kemijskih učinaka.Prosječna kinetička energija molekula pare je oko 0,1 do 0,2 elektron volta.
Postoje tri vrste izvora isparavanja.
①Izvor otpornog zagrijavanja: Koristite vatrostalne metale kao što su volfram i tantal za izradu folije ili filamenta za čamce i primijenite električnu struju da zagrijete isparenu tvar iznad nje ili u lončiću (Slika 1 [Shematski dijagram opreme za nanošenje premaza isparavanjem] vakuumski premaz) Otporno grijanje izvor se uglavnom koristi za isparavanje materijala kao što su Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni;
②Visokofrekventni indukcijski izvor grijanja: koristite visokofrekventnu indukcijsku struju za zagrijavanje lončića i materijala za isparavanje;
③Izvor grijanja snopom elektrona: primjenjivo Za materijale s višom temperaturom isparavanja (ne nižom od 2000 [618-1]), materijal se isparava bombardiranjem materijala snopovima elektrona.
U usporedbi s drugim metodama vakuumskog premazivanja, premaz isparavanjem ima veću stopu taloženja i može se premazati elementarnim i toplinski nerazgradljivim filmovima spojeva.
Za taloženje monokristalnog filma visoke čistoće, može se koristiti epitaksija molekularnim snopom.Uređaj za epitaksiju molekularnim snopom za uzgoj monokristalnog sloja dopiranog GaAlAs prikazan je na slici 2 [Shematski dijagram vakuumskog premazivanja uređaja za epitaksiju molekularnim snopom].Mlazna peć je opremljena izvorom molekularne zrake.Kada se zagrije na određenu temperaturu pod ultra-visokim vakuumom, elementi u peći se izbacuju na supstrat u molekularnom toku nalik snopu.Supstrat se zagrijava do određene temperature, molekule nataložene na supstratu mogu migrirati, a kristali se uzgajaju prema redoslijedu kristalne rešetke supstrata.Molekularna epitaksija može se koristiti za
dobiti složeni monokristalni film visoke čistoće sa potrebnim stehiometrijskim omjerom.Film raste najsporije. Brzina se može kontrolirati na 1 sloj/s.Kontroliranjem pregrade može se točno izraditi monokristalni film potrebnog sastava i strukture.Epitaksija molekularnim snopom naširoko se koristi za proizvodnju raznih optičkih integriranih uređaja i raznih filmova sa superrešetkastom strukturom.
Vrijeme objave: 31. srpnja 2021