Film büyüme

Tüm ince film biriktirme işlemleri üç adımdan oluşur:

1. tür oluşturan film üretimi

2. taşıma için belgili tanımlık substrate kaynak bu türlerin

3. yoğunlaşma ve substrat dikiş

Buharlaşma veya SAÇTIRMA ilk adımdır PVD içinde ikinci adım süreci basınç çok düşüktür ve küçük bir olasılık çarpışmalar veya bir akış taşıma için basınç yüksek ise varsa nişan hattı taşıma anlamına gelir. Aktarım türünü üçüncü adımda filmin gerçek büyüme etkiler.

Bir atom substrat yüzeyde geldi ve adsorbe zaman, bu desorbed veya bir enerjik olumlu siteye sıkışmış kadar yüzeyde yaygın. Bu yüzey Difüzyon atom yüzeye girişte ne enerji bağlıdır ve substrat ek bir enerji tarafından örneğin Isıtma veya iyon bombardımanı tarafından sağlanan eğer. Atom enerji birikimi odası, enerji enerji kayıpları nedeniyle yüksek basınç azalmasına çarpışmalar basıncı bağlıdır. İyon bombardımanı yüzey plazma dayalı yöntemlerde mümkündür ve substrat plazma ile ilgili olumsuz bir önyargı voltaj kontrol edilebilir.

Atom için başka bir film atom yüzeyde sopa, düşük-mobility çifti oluşturulur ve bu onlara sadık yeni bir atom için olasılık artırır. Atom veya kritik bir çekirdek boyutu kritik sayısı bir çekirdek oluşur. Bu çekirdekler birbirine toplantı zaman birleşim ve son olarak sürekli bir film şeklinde kristal adalarına büyüyecek. İşlem parametreleri bağlı olarak farklı microstructures veren farklı şekillerde film büyüme devam edecek. Film katman katman veya 3D-Adaları ya da bu iki büyüme modları bir arada büyüyebilir.

PVD içinde kez film büyüme sütunlar halinde, yani crystallites daha fazla veya daha az gelişmiş tahıl sınırları aralarında sütunlarla büyümek. Tane sınırları boşluklar içerebilir ve filmin çoğu özelliği bozulur ama çok yoğun, sütunlu bir film örneğin mükemmel Tribolojik özelliklerine sahip olabilir. Film tam bir yoğun Mikroyapı kez çok arzu edilir. Yoğun Mikroyapı büyüyen filmin iyon bombardımanı tarafından terfi gibi gibi filmler kez PVD-yöntemlerle yüksek yoğunluklu plazmasının yatırılır.

İfade koşul etkisi Mikroyapı film için birkaç film büyüme modelleri geliştirilmiştir. Yaygın olarak kullanılan ampirik yapısı nerede farklı büyüme modları (bölgeler) bir diyagram erime sıcaklığı oranları (T/T m) için farklı sıcaklık için tanımlanan bölge modellerdir. Modelleri gibi kapsamlı bir inceleme John A. Thornton tarafından 1977 yılında yayımlanmıştır ve burada bu kısa bir özetini izler. Movchan ve Demchishin yapılan aşağıdaki sınıflandırma: Zone 1 ne zaman görünür T/T m< 0.3="" and="" is="" characterized="" by="" high="" surface="" roughness="" and="" voided="" grain="" boundaries.="" zone="" 2="" appears="" when="" 0.3="">< t/t="" m="">< 0.5="" and="" is="" characterized="" by="" a="" mat,="" smooth="" surface="" and="" columnar="" grains="" with="" distinct,="" dense="" boundaries.="" zone="" 3="" appears="" when="" 0.5="">< t/t="" m="">< 1="" and="" are="" characterized="" by="" a="" bright="" surface="" and="" equiaxed="" grains.="" the="" structure="" and="" properties="" of="" this="" zone="" are="" close="" to="" bulk="" material.="" thornton="" has="" proposed="" an="" extended="" model="" where="" the="" influence="" of="" the="" process="" gas="" pressure="" is="" added="" into="" a="" second="" axis="" in="" the="" diagram.="" in="" this="" diagram="" a="" fourth="" zone="" (zone="" t,="" transition)="" can="" be="" identified="" between="" zone="" 1="" and="" zone="" 2.="" the="" zone="" t="" structure="" is="" dense="" and="" fibrous="" without="" voided="" grain="">