真空沉积这一术语描述了一组旨在将单个粒子,特别是原子和分子,铺设到表面的工艺。这些过程是在真空中进行的,以防止任何干扰或与气体粒子(如氧气)发生反应,因为氧气可能是高度活性的。应用于表面的非常薄的物质层被称为薄膜,而较厚的层被称为涂层。真空沉积可以达到许多不同的目的,如将导电层沉积到表面或保护金属免受腐蚀。这个过程也经常被用于各种汽车部件,以达到防止生锈和腐蚀等各种目的。
最常用的真空沉积方法涉及到蒸汽的使用。有时,要沉积在表面上的物质被汽化;后来它在表面上凝结成一层。在其他情况下,汽化的物质与表面反应,形成所需的薄膜或涂层。在某些情况下,必须操纵其他因素,如温度或蒸汽密度,以获得理想的结果。这些因素会影响该层的厚度和内聚力,所以正确调节这些因素是至关重要的。
物理气相沉积是真空沉积,其中只发生物理过程;没有化学反应。物理气相沉积方法主要用于用薄膜覆盖表面;气化的物质在表面上凝结。其中一种方法被称为电子束物理气相沉积。在电子束物理气相沉积中,要沉积的材料在凝结在沉积表面之前被电子束加热和汽化。另一种常见的物理真空沉积方法是溅射沉积,在这种方法中,气体或蒸汽从某种源头喷射出来,直接射向要镀膜的表面。
化学气相沉积是一种真空沉积的形式,其中化学过程被用来生产所需的薄膜或涂层。气体或蒸汽在真空中与它们要镀的表面发生反应。许多不同的化学品,如氮化硅或多晶硅,被用于不同的化学气相沉积过程。
真空是真空沉积的一个重要部分;它有几个重要的作用。真空的存在导致不良颗粒的低密度,因此打算涂覆在表面的颗粒不会与任何污染颗粒发生反应或碰撞。真空还允许科学家们控制真空室的真空成分,以便能够生产出适当大小和浓度的涂层。
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