大家知道物件鍍膜在常(cháng)壓下蒸鍍膜料不(bú)能形(xíng)成想要的薄膜,事(shì)實上,如在壓力不夠低(或者說真空度不夠高)的(de)情況下同樣(yàng)得不到好(hǎo)的(de)結果(guǒ),比如在10托數量(liàng)級(jí)下蒸鍍鋁,獲得的膜層不但不光亮,甚至發灰、發黑,而且機(jī)械強度差,用毛刷輕輕一刷就(jiù)可以將鋁(lǚ)層破壞。蒸(zhēng)鍍要在真空條件下(xià)進行,這(zhè)是因為:
1、較高的真空度可以讓汽化(huà)分子的(de)平均自由程大於蒸發源到基底的距離。由於氣體分子的熱(rè)運動,分子之(zhī)間的碰撞也是很常見的,所以盡管氣體(tǐ)分子運動的速度相當的高(可(kě)達每秒幾百米),但是(shì)由於它在(zài)前進(jìn)的過(guò)程中要與其它分子多次碰(pèng)撞,一(yī)個分子在兩次連續碰撞(zhuàng)之間所走的距離被稱為它的自由程,而大量分子自由程的統計平(píng)均值就被稱為分子的平均自由程。
由於氣體壓強與單位體積的分子數成正比,因此平(píng)均自由程與氣體的(de)壓強亦成正比。在真空澱積薄膜過程中,當澱積距(jù)離大於分子的平均自(zì)由程(chéng)時被稱(chēng)為低真空澱積,而當澱積距離小於分子的平均自由程時被稱為(wéi)高真空澱積。在高真空澱積時,蒸(zhēng)發原子(或(huò)分子)與殘餘氣體分子間(jiān)的(de)碰撞可以忽略不計,因此汽化原子是沿直線(xiàn)飛向基片的,這樣(yàng)保持較大動能到達基片的汽化原子可以(yǐ)在基片上凝結(jié)成較牢固的(de)膜層。在低真空澱積時,由於碰撞的結果會使汽化原子的速度和方向都發生變化,可能在空間生成蒸汽原子集合體—其道理與(yǔ)水蒸汽在大(dà)氣中生成霧相似。
2、在較高的真空度下可以減少(shǎo)殘餘氣體的汙染在真空度不太高的情況下,真空室內含有眾多的殘餘氣體分子(氧、氮、水(shuǐ)及碳氫化合物等),它們能給薄(báo)膜的鍍(dù)製帶(dài)來很大的(de)危害。它們與汽化的膜料分子碰撞使平均自由程(chéng)變短;它們與正在成膜的表麵碰(pèng)撞並與之反應(yīng);它們隱藏在已形成的薄膜中逐漸侵蝕薄膜;它們與蒸發(fā)源高溫化合減少(shǎo)其使用壽命;它們在已蒸(zhēng)發(fā)的(de)膜料表麵上形成氧化層使蒸鍍過程不能順利進行。
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