Что такое вакуумное осаждение?

Термин вакуумное осаждение описывает группу процессов, которые предназначены для укладки отдельных частиц, в частности атомов и молекул, на поверхность. Процессы проводятся в вакууме, чтобы предотвратить любое вмешательство или реакцию с частицами газа, такими как кислород, которые могут быть очень реактивными. Очень тонкий слой вещества, нанесенного на поверхность, называется пленкой, а более толстый слой называется покрытием. Вакуумное осаждение может служить многим различным целям, таким как нанесение проводящих слоев на поверхности или защита металлов от коррозии. Процесс также часто используется на различных автомобильных деталях для различных целей, таких как предотвращение ржавчины и коррозии.

Наиболее часто используемые методы вакуумного осаждения включают использование пара. Иногда вещество, которое должно осаждаться на поверхности, испаряется; позже он конденсируется в виде слоя на поверхности. В других случаях испаренное вещество или вещества реагируют с поверхностью, образуя желаемую пленку или покрытие. В некоторых случаях для получения желаемых результатов необходимо манипулировать другими факторами, такими как температура или плотность пара. Эти факторы могут влиять на толщину и когезию слоя, поэтому важно, чтобы они были правильно отрегулированы.

Физическое осаждение из паровой фазы - это вакуумное осаждение, при котором происходят только физические процессы; нет никаких химических реакций. Методы физического осаждения из паровой фазы в основном используются для покрытия поверхностей тонкими пленками; испаренные вещества конденсируются на поверхности. Один такой метод называется электронно-лучевым осаждением из паров. При физическом осаждении из парового пучка электронов осаждаемый материал нагревается и испаряется электронным пучком, прежде чем он конденсируется на поверхности осаждения. Другим распространенным методом физического вакуумного осаждения является осаждение распылением, при котором газ или пар выбрасывается из некоторого источника и направляется на поверхность, подлежащую покрытию.

Химическое осаждение из паровой фазы представляет собой форму вакуумного осаждения, при котором химические процессы используются для получения желаемой пленки или покрытия. Газы или пары реагируют с поверхностью, для которой они предназначены, в вакууме. Многие различные химические вещества, такие как нитрид кремния или поликремний, используются в различных процессах химического осаждения из паровой фазы.

Вакуум является неотъемлемой частью вакуумного осаждения; он выполняет несколько важных ролей. Наличие вакуума приводит к низкой плотности нежелательных частиц, поэтому частицы, которые предназначены для покрытия поверхности, не реагируют и не сталкиваются с какими-либо загрязняющими частицами. Вакуум также позволяет ученым контролировать вакуумный состав вакуумной камеры, чтобы можно было получить покрытие соответствующего размера и консистенции.