การเคลือบการระเหย: โดยการให้ความร้อนและการระเหยสารบางอย่างเพื่อสะสมไว้บนพื้นผิวของแข็ง เรียกว่าการเคลือบการระเหยวิธีนี้เสนอครั้งแรกโดย M. Faraday ในปี 1857 และได้กลายเป็นหนึ่งใน
เทคนิคการเคลือบที่ใช้กันทั่วไปในยุคปัจจุบันโครงสร้างของอุปกรณ์เคลือบการระเหยแสดงในรูปที่ 1
สารระเหย เช่น โลหะ สารประกอบ ฯลฯ จะถูกใส่ในถ้วยใส่ตัวอย่างหรือแขวนไว้บนลวดร้อนเป็นแหล่งระเหย และวางชิ้นงานที่จะชุบ เช่น โลหะ เซรามิก พลาสติก และพื้นผิวอื่นๆ ไว้ด้านหน้าของ เบ้าหลอมหลังจากที่ระบบถูกอพยพไปยังสุญญากาศสูง ถ้วยใส่ตัวอย่างจะถูกทำให้ร้อนเพื่อระเหยเนื้อหาอะตอมหรือโมเลกุลของสารที่ระเหยจะสะสมตัวอยู่บนพื้นผิวของสารตั้งต้นในลักษณะที่ควบแน่นความหนาของฟิล์มมีตั้งแต่หลายร้อยอังสตรอมไปจนถึงหลายไมครอนความหนาของฟิล์มถูกกำหนดโดยอัตราการระเหยและเวลาของแหล่งกำเนิดการระเหย (หรือปริมาณการบรรทุก) และสัมพันธ์กับระยะห่างระหว่างแหล่งกำเนิดและวัสดุพิมพ์สำหรับการเคลือบพื้นที่ขนาดใหญ่ มักใช้สารตั้งต้นแบบหมุนหรือแหล่งกำเนิดการระเหยหลายแหล่งเพื่อให้แน่ใจว่าความหนาของฟิล์มมีความสม่ำเสมอระยะห่างจากแหล่งกำเนิดการระเหยถึงสารตั้งต้นควรน้อยกว่าค่าเฉลี่ยของเส้นทางที่ปราศจากโมเลกุลของไอระเหยในก๊าซที่เหลือ เพื่อป้องกันการชนกันของโมเลกุลไอระเหยกับโมเลกุลของก๊าซที่ตกค้างจนทำให้เกิดผลกระทบทางเคมีพลังงานจลน์เฉลี่ยของโมเลกุลไอมีค่าประมาณ 0.1 ถึง 0.2 อิเล็กตรอนโวลต์
แหล่งที่มาของการระเหยมีสามประเภท
①แหล่งความร้อนที่มีความต้านทาน: ใช้โลหะทนไฟ เช่น ทังสเตนและแทนทาลัมเพื่อทำฟอยล์เรือหรือเส้นใย และใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนแก่สารที่ระเหยอยู่เหนือมันหรือในถ้วยใส่ตัวอย่าง (รูปที่ 1 [แผนภาพแผนผังของอุปกรณ์เคลือบการระเหย] การเคลือบสูญญากาศ) การให้ความร้อนด้วยความต้านทาน แหล่งที่มาส่วนใหญ่ใช้ในการระเหยวัสดุเช่น Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni;
②แหล่งความร้อนเหนี่ยวนำความถี่สูง: ใช้กระแสเหนี่ยวนำความถี่สูงเพื่อให้ความร้อนแก่เบ้าหลอมและวัสดุระเหย
③แหล่งกำเนิดความร้อนของลำแสงอิเล็กตรอน: ใช้ได้กับวัสดุที่มีอุณหภูมิการระเหยสูงกว่า (ไม่ต่ำกว่า 2000 [618-1]) วัสดุจะถูกทำให้เป็นไอโดยการทิ้งระเบิดวัสดุด้วยลำแสงอิเล็กตรอน
เมื่อเทียบกับวิธีการเคลือบสุญญากาศอื่นๆ การเคลือบแบบระเหยมีอัตราการสะสมตัวที่สูงกว่า และสามารถเคลือบด้วยฟิล์มสารประกอบมูลฐานและที่ไม่สลายตัวด้วยความร้อน
เพื่อที่จะสะสมฟิล์มผลึกเดี่ยวที่มีความบริสุทธิ์สูงไว้ จึงสามารถใช้ epitaxy ของลำแสงโมเลกุลได้อุปกรณ์ epitaxy ของลำแสงโมเลกุลสำหรับการเจริญเติบโตของชั้นผลึกเดี่ยว GaAlAs ที่เจือแสดงในรูปที่ 2 [แผนภาพของการเคลือบสูญญากาศของอุปกรณ์ epitaxy ลำแสงโมเลกุล]เตาเจ็ตมีแหล่งกำเนิดลำแสงโมเลกุลเมื่อได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิหนึ่งภายใต้สุญญากาศสูงพิเศษ ธาตุต่างๆ ในเตาเผาจะถูกขับออกมาที่สารตั้งต้นในกระแสโมเลกุลที่มีลักษณะเป็นลำแสงซับสเตรตได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิหนึ่ง โมเลกุลที่สะสมบนซับสเตรตสามารถเคลื่อนย้ายได้ และคริสตัลจะโตขึ้นตามลำดับของโครงตาข่ายคริสตัลของซับสเตรตสามารถใช้ epitaxy ของลำแสงโมเลกุลได้
ได้ฟิล์มผลึกเดี่ยวที่มีสารประกอบที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งมีอัตราส่วนสโตอิชิโอเมตริกที่ต้องการฟิล์มขึ้นช้าที่สุด ควบคุมความเร็วได้ 1 ชั้นเดียว/วินาทีด้วยการควบคุมแผ่นกั้น สามารถสร้างฟิล์มผลึกเดี่ยวที่มีองค์ประกอบและโครงสร้างที่ต้องการได้อย่างแม่นยำepitaxy ของลำแสงโมเลกุลใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตอุปกรณ์ออปติคัลแบบบูรณาการและฟิล์มโครงสร้าง superlattice ต่างๆ
เวลาโพสต์: กรกฎาคม-31-2021