沉积过程中的蒸发包括将源材料加热到高温,使其熔化,然后蒸发或升华为蒸汽。蒸发后的原子凝结在表面上,形成一层薄薄的材料层。这一过程通常在高真空室中进行,以尽量减少气体碰撞和不必要的反应。
详细说明:
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加热源材料: 将源材料加热到一定程度,使其熔化,然后蒸发或升华。这可以通过蒸发舟、喷流室和坩埚等各种能源来实现。例如,由钨或钼制成的蒸发舟使用加热元件或电子束蒸发固体材料。
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蒸发和沉积: 一旦形成气态,原子就会移动并沉积到沉积室视线范围内的表面上。沉积是定向的,即材料主要从一个方向沉积,如果基底表面粗糙,则可能导致沉积不均匀,这种现象被称为 "阴影 "或 "阶梯覆盖"。
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高真空环境: 该工艺在高真空(~10^-6 m.bar)下进行,以防止源材料氧化,并确保气化原子不会与其他气体发生碰撞,从而导致不必要的反应或影响沉积层的均匀性和厚度。
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控制和精度: 沉积薄膜的厚度和成分可通过调节源材料的蒸气压和基底的温度来精确控制。这种精度对于需要特定性能(如导电性或耐磨性)的应用至关重要。
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挑战和考虑因素: 如果蒸发是在真空度较差或接近大气压的条件下进行,沉积可能会不均匀,出现模糊不清的现象。此外,蒸发的原子与外来颗粒碰撞可能会发生反应,影响沉积层的纯度和性能。
总之,蒸发沉积是一种受控工艺,依靠在高真空环境中对源材料进行精确加热和汽化,从而在基底上沉积薄而均匀的材料层。这种方法对于在各种工业应用中制造功能薄膜至关重要。
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