膜材的蒸发温度与蒸气压
文章作者:振华真空
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发布时间:2024-08-23
膜材在蒸发源中的加热蒸发可以使膜材粒子以原子(或分子)的形态进人到气相空间中。在蒸发源的高温作用下,膜材表面的原子或分子获得足够的能量,克服表面张力,从表面蒸发出来。这些蒸发出来的原子或分子在真空中以气态形式存在,即气相空间。金属或非金属材料,
在真空环境中,膜材的加热和蒸发过程可以得到改善。真空环境减少了大气压力对蒸发过程的影响,使得蒸发过程更加容易进行。在大气压下,材料需要承受更大的压力来克服气体的阻力,而在真空中,这种阻力大大减小,使得材料更容易蒸发。在蒸发镀膜过程中,蒸发源材料的蒸发温度和蒸气压是选择蒸发源材料的重要因素。对于Cd(Se,s)涂层来说,其蒸发温度通常在1000~2000℃,因此需要选择具有适宜蒸发温度的蒸发源材料。如铝在大气压下的蒸发温度为2400℃,但在真空条件下,它的蒸发温度会显著下降。这是因为在真空中没有大气分子的阻碍,使得铝原子或分子能够更容易地从表面蒸发出来。这种现象对于真空蒸发镀膜来说是一个重要的优势。在真空气氛中,膜材的蒸发变得更加容易进行,因此可以在较低的温度下形成薄膜。这种较低的温度可以减少材料的氧化和分解,从而有助于制备更高质量的薄膜。
在真空镀膜过程中,膜材的蒸气在固体或液体的平衡过程中所表现出来的压强被称为该温度下的饱和蒸气压。这个压强反映了在特定温度下,物质蒸发和凝结的动态平衡。通常,真空室中其他部位的温度远低于蒸发源的温度,这使得蒸发的膜材原子或分子更容易在真空室的其他部分凝结。这种情况下,如果蒸发速率大于凝结速率,那么在动态平衡下,蒸气压将达到饱和蒸气压。也就是说,在这种情况下,蒸发的原子或分子数量和凝结的数量相等,达到了动态平衡。
——本文由真空镀膜设备厂家振华真空发布