Vékonyréteg leválasztás

SZERKESZTÉS ALATT!!

Vákuumpárologtatás / vákuumgőzölés

A vákuumpárologtatás - vékonyrétegek előállítására szolgáló - fizikai gőzfázisú leválasztási eljárás (PVD, Physical Vapor Deposition). A leválasztani kívánt anyagot vákuumtérben - magas hőmérsékletre hevítve - elpárologtatják, majd az a bevonni kívánt munkadarab / hordozó / szubsztrát felületére lekondenzálva kialakítja a vékonyréteget.

Fizikai elméleti alapok

Egyensúlyi telített gőznyomás

Egy zárt rendszerben 0 K-nél magasabb, állandó T hőmérsékleten az anyag felületéről kilépő és a felületre visszatérő atomok dinamikus egyensúlyban vannak, melyet az adott hőmérséklethez tartozó P egyensúlyi telített gőznyomással (tenzióval) jellemezhetünk. Az egykomponensű rendszer két fázisának egyensúlyi feltételét a Clausius-Clapeyron egyenlet adja meg:

ahol $\setbox0\hbox{$L_m$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ a fázisátalakuláshoz szükséges moláris hőmennyiség, $\setbox0\hbox{${\Delta}V_m$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ pedig a két fázis móltérfogatának különbsége $\setbox0\hbox{$(V_m^I-V_m^{II})$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$.

Szilárd-gőz fázisátalakulás esetén a szilárd fázis moláris térfogata $\setbox0\hbox{$(V_m^{II})$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ elhanyagolható a gőz fázis moláris térfogata $\setbox0\hbox{$(V_m^I)$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ mellett, így a $\setbox0\hbox{${\Delta}V_m{\cong}V_m^I=RT/P$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ (R: az egyetemes gázállandó) összefüggést az Sablon:EquationNote egyenletbe behelyettesítve az alábbi összefüggést kapjuk: