Tăng trưởng phim
Jan 06, 2018| Tất cả các quá trình lắng đọng màng mỏng bao gồm ba bước sau:
1. sản xuất của các loài tạo thành màng
2. Vận chuyển các loài này từ nguồn đến bề mặt
3. ngưng tụ và khâu trên bề mặt
Trong PVD bước đầu tiên là bốc hơi hoặc thổi phồng, bước thứ hai hàm ý vận chuyển đường dây nếu áp suất quá thấp và có một xác suất nhỏ cho va chạm hoặc vận chuyển dòng chảy nếu áp suất cao. Các loại hình vận chuyển ảnh hưởng đến sự tăng trưởng thực tế của bộ phim ở bước thứ ba.
Khi một nguyên tử đến bề mặt nền và đang được hấp phụ, nó sẽ khuếch tán lên bề mặt cho đến khi nó bị khử hoặc bị kẹt ở một vị trí thuận lợi về năng lượng. Sự khuếch tán bề mặt này phụ thuộc vào năng lượng mà nguyên tử có khi đến với bề mặt và nếu chất nền được cung cấp bởi một năng lượng bổ sung, ví dụ như bằng cách đốt nóng hoặc bắn ion. Năng lượng của nguyên tử phụ thuộc vào áp lực trong buồng lắng, áp suất cao làm giảm năng lượng do tổn thất năng lượng khi va chạm. Sự bắn phá ion của bề mặt có thể xảy ra trong các phương pháp dựa trên plasma và có thể được kiểm soát bằng điện áp âm nghiêng của bề mặt đối với plasma.
Nếu nguyên tử dính vào một nguyên tử khác ở bề mặt, một cặp di động thấp được tạo ra và điều này làm tăng khả năng cho một nguyên tử khác dính vào chúng. Ở một số nguyên tử quan trọng, hoặc kích thước hạt nhân phê bình, một hạt nhân được hình thành. Những hạt nhân này sẽ phát triển thành các hòn đảo tinh thể kết hợp lại khi gặp nhau và cuối cùng tạo thành một bộ phim liên tục. Tùy thuộc vào các thông số quá trình sự tăng trưởng của màng sẽ tiếp tục theo những cách khác nhau cho các cấu trúc vi mô khác nhau. Bộ phim có thể phát triển từng lớp hoặc trong các hòn đảo 3D hoặc trong sự kết hợp của hai chế độ tăng trưởng này.
Trong PVD, sự tăng trưởng của phim thường là cột, tức là các tinh thể phát triển trong các cột có ranh giới hạt nhỏ hoặc phát triển hơn giữa chúng. Các ranh giới hạt có thể có lỗ rỗng và làm hư hại hầu hết các tính chất của màng, nhưng một bộ phim dày đặc có thể có được ví dụ như tính chất tribolog xuất sắc. Một vi cấu trúc dày đặc hoàn toàn trong phim thường rất mong muốn. Khi cấu trúc vi lượng dày đặc được thúc đẩy bởi sự bắn phá ion của màng đang phát triển, các màng này thường có thể được lắng đọng bằng các phương pháp PVD trong plasma cao mật độ.
Một số mô hình tăng trưởng phim ảnh ảnh hưởng của điều kiện lắng đọng lên cấu trúc vi của màng đã được phát triển. Thường được sử dụng là các mô hình vùng cấu trúc thực nghiệm, ở đó các chế độ tăng trưởng khác nhau (các vùng) được xác định trong biểu đồ cho các nhiệt độ khác nhau đến tỷ lệ nhiệt độ nóng chảy (T / T m). Một nghiên cứu sâu rộng về các mô hình như vậy được John A. Thornton xuất bản năm 1977 và dưới đây là một bản tóm tắt ngắn gọn về vấn đề này. Movchan và Demchishin thực hiện phân loại sau: Vùng 1 xuất hiện khi T / T m <0,3 và="" được="" đặc="" trưng="" bởi="" độ="" gồ="" ghề="" bề="" mặt="" cao="" và="" ranh="" giới="" hạt="" không=""> Vùng 2 xuất hiện khi 0.3
