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玻璃镀膜工艺中的薄膜形成过程

在真空环境中,蒸发材料在蒸发源的作用下,以原子或分子状态向任意方向直线运动,当遇到温度较低的表面时,便被吸附,由于粒子的不断增加,逐渐形成了膜层。从开始蒸发到基片表面成膜,可分为四个阶段。

1.成核一小岛阶段当入射的蒸发材料粒子被基片吸附,在基片上形成膜层的初始阶段是出现大量的晶核,核的直径约2nm,核间距离为30nm左右。被吸附的原子越来越多,形成了不同形状的小岛。瞬间内原子相互结合的过程如下:两个各自单独存在的原子一吸附的原子越来越多一接触处逐渐变大一原子连成小岛。
2.聚结阶段由于蒸发材料蒸气不断地产生,使原来的小岛各自为中心进行扩大连接而形成大岛。先吸附在基片表面的原子已凝结成小岛,而后到的蒸气原子,不断填充在岛与岛之间的空隙而聚结成大岛。

3.中间过程大岛与大岛的边沿不规则地相连,形成网状薄膜、沟道、通路、孔眼阶段。蒸发材料的蒸气的数量逐渐增多,大岛与大岛之间形成蜂窝状结构,空隙之间开始连通,但连通处尚不够致密。

4.成膜阶段在沟道阶段的基础上,随着蒸发材料蒸气原子不断地吸附,在沟道周围不断地填充,逐渐形成膜层,此薄膜在微观上其厚度并不是均匀一致的,而是凹凸不平的。

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