Revestimento por evaporação: Ao aquecer e evaporar uma determinada substância para depositá-la na superfície sólida, é chamado de revestimento por evaporação.Este método foi proposto pela primeira vez por M. Faraday em 1857, e tornou-se um dos
técnicas de revestimento comumente usadas nos tempos modernos.A estrutura do equipamento de revestimento por evaporação é mostrada na Figura 1.
Substâncias evaporadas, como metais, compostos, etc., são colocadas em um cadinho ou penduradas em um fio quente como fonte de evaporação, e a peça a ser revestida, como metal, cerâmica, plástico e outros substratos, é colocada na frente do cadinho.Depois que o sistema é evacuado para alto vácuo, o cadinho é aquecido para evaporar o conteúdo.Os átomos ou moléculas da substância evaporada são depositados na superfície do substrato de forma condensada.A espessura do filme pode variar de centenas de angstroms a vários mícrons.A espessura do filme é determinada pela taxa de evaporação e tempo da fonte de evaporação (ou a quantidade de carregamento), e está relacionada com a distância entre a fonte e o substrato.Para revestimentos de grandes áreas, um substrato rotativo ou várias fontes de evaporação são freqüentemente usados para garantir a uniformidade da espessura do filme.A distância da fonte de evaporação ao substrato deve ser menor que o caminho livre médio das moléculas de vapor no gás residual para evitar que a colisão de moléculas de vapor com moléculas de gás residual cause efeitos químicos.A energia cinética média das moléculas de vapor é de cerca de 0,1 a 0,2 elétron-volts.
Existem três tipos de fontes de evaporação.
①Fonte de aquecimento por resistência: Use metais refratários, como tungstênio e tântalo, para fazer folha de barco ou filamento e aplique corrente elétrica para aquecer a substância evaporada acima dela ou no cadinho (Figura 1 [Diagrama esquemático do equipamento de revestimento por evaporação] revestimento a vácuo) Aquecimento por resistência a fonte é usada principalmente para evaporar materiais como Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni;
②Fonte de aquecimento por indução de alta frequência: use corrente de indução de alta frequência para aquecer o cadinho e o material de evaporação;
③Fonte de aquecimento de feixe de elétrons: aplicável Para materiais com temperatura de evaporação mais alta (não inferior a 2000 [618-1]), o material é vaporizado bombardeando o material com feixes de elétrons.
Comparado com outros métodos de revestimento a vácuo, o revestimento evaporativo tem uma taxa de deposição mais alta e pode ser revestido com filmes compostos elementares e não decompostos termicamente.
Para depositar um filme de cristal único de alta pureza, a epitaxia de feixe molecular pode ser usada.O dispositivo de epitaxia de feixe molecular para o crescimento da camada de cristal único GaAlAs dopado é mostrado na Figura 2 [Diagrama esquemático do revestimento a vácuo do dispositivo de epitaxia de feixe molecular].O forno a jato é equipado com uma fonte de feixe molecular.Quando é aquecido a uma certa temperatura sob ultra-alto vácuo, os elementos no forno são ejetados para o substrato em um fluxo molecular semelhante a um feixe.O substrato é aquecido a uma certa temperatura, as moléculas depositadas no substrato podem migrar e os cristais crescem na ordem da rede cristalina do substrato.A epitaxia por feixe molecular pode ser usada para
obter um filme de cristal único composto de alta pureza com a razão estequiométrica necessária.O filme cresce mais lentamente. A velocidade pode ser controlada em 1 única camada/seg.Ao controlar o defletor, o filme de cristal único com a composição e estrutura necessárias pode ser feito com precisão.A epitaxia de feixe molecular é amplamente utilizada para fabricar vários dispositivos ópticos integrados e vários filmes de estrutura superlattice.
Horário da postagem: 31 de julho de 2021