Recobriment d'evaporació: escalfant i evaporant una determinada substància per dipositar-la a la superfície sòlida, s'anomena recobriment d'evaporació.Aquest mètode va ser proposat per primera vegada per M. Faraday l'any 1857, i s'ha convertit en un dels
tècniques de recobriment utilitzades habitualment en els temps moderns.L'estructura de l'equip de recobriment per evaporació es mostra a la figura 1.
Les substàncies evaporades, com ara metalls, compostos, etc., es col·loquen en un gresol o es pengen en un cable calent com a font d'evaporació, i la peça a xapar, com ara metall, ceràmica, plàstic i altres substrats, es col·loca davant del gresol.Després d'evacuar el sistema a un buit elevat, el gresol s'escalfa per evaporar el contingut.Els àtoms o molècules de la substància evaporada es dipositen a la superfície del substrat de manera condensada.El gruix de la pel·lícula pot variar des de centenars d'angstroms fins a diverses micres.El gruix de la pel·lícula està determinat per la velocitat d'evaporació i el temps de la font d'evaporació (o la quantitat de càrrega) i està relacionat amb la distància entre la font i el substrat.Per a recobriments de gran superfície, sovint s'utilitzen un substrat giratori o múltiples fonts d'evaporació per garantir la uniformitat del gruix de la pel·lícula.La distància des de la font d'evaporació fins al substrat hauria de ser inferior a la trajectòria lliure mitjana de les molècules de vapor en el gas residual per evitar que la col·lisió de molècules de vapor amb molècules de gas residual provoqui efectes químics.L'energia cinètica mitjana de les molècules de vapor és d'uns 0,1 a 0,2 electronvolts.
Hi ha tres tipus de fonts d'evaporació.
①Font d'escalfament de resistència: utilitzeu metalls refractaris com ara tungstè i tàntal per fer paper d'embarcació o filament i apliqueu corrent elèctric per escalfar la substància evaporada a sobre o al gresol (Figura 1 [Diagrama esquemàtic de l'equip de recobriment per evaporació] recobriment al buit) Escalfament per resistència La font s'utilitza principalment per evaporar materials com ara Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni;
②Font de calefacció per inducció d'alta freqüència: utilitzeu un corrent d'inducció d'alta freqüència per escalfar el gresol i el material d'evaporació;
③Font de calefacció del feix d'electrons: aplicable per a materials amb una temperatura d'evaporació més alta (no inferior a 2000 [618-1]), el material es vaporitza bombardejant el material amb feixos d'electrons.
En comparació amb altres mètodes de recobriment al buit, el recobriment evaporatiu té una taxa de deposició més alta i es pot recobrir amb pel·lícules compostes elementals i no descompostes tèrmicament.
Per dipositar una pel·lícula de cristall únic d'alta puresa, es pot utilitzar l'epitaxia de feix molecular.El dispositiu d'epitaxi de feix molecular per fer créixer la capa de cristall únic de GaAlAs dopat es mostra a la figura 2 [Diagrama esquemàtic del recobriment al buit del dispositiu d'epitaxia de feix molecular].El forn de raig està equipat amb una font de feix molecular.Quan s'escalfa a una temperatura determinada sota un buit ultra alt, els elements del forn s'expulsen al substrat en un corrent molecular semblant a un feix.El substrat s'escalfa a una temperatura determinada, les molècules dipositades al substrat poden migrar i els cristalls es fan créixer en l'ordre de la xarxa cristal·lina del substrat.Es pot utilitzar l'epitaxia del feix molecular
obtenir una pel·lícula monocristal composta d'alta puresa amb la relació estequiomètrica requerida.La pel·lícula creix més lentament La velocitat es pot controlar a 1 sola capa/s.Controlant el deflector, la pel·lícula de cristall únic amb la composició i l'estructura requerides es pot fer amb precisió.L'epitaxia del feix molecular s'utilitza àmpliament per fabricar diversos dispositius òptics integrats i diverses pel·lícules d'estructura superreticular.
Hora de publicació: 31-jul-2021