实验室设备定制公司,《真空蒸发镀膜的基础真空条件》

2020-06-18 09:37:26

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真空蒸发镀膜是在真空环境下，实验室设备定制公司用蒸发器加热膜材使之气化，膜材蒸发的粒子流直接射向基片并在基片上沉积，形成固态薄膜的技术。真空蒸发镀膜的基本原理如下图所示：

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真空蒸发镀膜原理图

1-基片加热器 2-真空室 3-基片架 4-基片 5-膜材 6-蒸发舟 7-蒸发热源 8-排气口 9-密封圈 10-挡板 11-膜材蒸气流

将膜材置于真空室内的蒸发源中，在高真空条件下，实验室设备定制公司通过蒸发源将膜材加热并蒸发，当蒸气分子的自由程远大于真空室的线性尺寸以后，膜材蒸气的原子和分子从蒸发源表面逸出后，很少受到其它分子或者原子的冲击阻碍，可直接到达被镀的基片表面，由于基片温度低，膜材分子凝结其上而成膜。

在整个过程中最重要的一个条件便是足够的真空条件。如果没有足够的真空度，膜材粒子在飞行过程中必然会受到其它气体分子的碰撞而改变方向使得大部分离子发生散射大大降低了镀膜过程的效率和质量。因此，真空腔体内残余气体分子的自由程大于蒸发源和基片之间的距离是有效蒸镀的必要条件。

残余气体分子自由程的计算方法如下：

λ=（6.65×10-1）/p

其中p为室温下的真空压力，单位为Pa。λ是分子自由程，单位cm。

可以计算当真空压力为10-2Pa时，分子自由程为66.5cm，而目前常见的蒸镀设备的蒸距（膜材到基片的距离）为50cm，因此实验室设备定制公司真空室的起始真空度高于10-2Pa是实现真空蒸镀的基础条件。

试验表明，当分子自由程等于蒸距时（即λ=L）63%的蒸发分子会发生碰撞，当分子自由程增加10倍时，散射粒子减少到9%。因此提高真空度增加分子自由程是提高镀膜质量和效率的重要措施。

另外，实验室设备定制公司要进一步提高镀膜的质量和纯度，必须使得膜材粒子到达基片的速率远大大于残余气体分子到达基片的速率。这需要优化设计合理的真空抽气系统和镀膜室的结构来实现。