真空蒸鍍

簡介

熱蒸鍍乃是一種在真空環境下,將鍍源加熱到高溫以在樣品表面鍍上一層薄膜的技術。這是一個歷史超過百年的鍍膜技術,加熱方式與腔體形式經歷了多種演變。鍍源材料也從最開始的金屬擴展到有機物皆可。這是一種簡易搭建,成本低廉的鍍膜技術。

原理

一般實驗室用蒸鍍系統多是以鎢舟當作載體,在其上放置低熔點的蒸鍍源。當鎢舟通過大電流時,歐姆加熱法使其開始升溫,連帶加熱蒸鍍源達到熔點開始蒸發。鍍源以分子的形式蒸發到真空中,往四面八方散佚。遇到常溫的樣品時,分子吸附於表面上,隨著與樣品表面的作用,沈積於樣品上。薄膜的厚度,取決於加熱溫度、蒸鍍時間、與鍍源樣品間的距離。

我們實驗室使用的材料為鐵、鈷、鎳等熔點較高的材料,無法用鎢舟承載加熱。我們改以線材直接加熱的方式,將大電流通過鎳線、鈷線、鐵線等材料,使其加熱到高溫後蒸發出來。鍍膜厚度則是仰賴一旁的膜厚計即時監控(假設蒸鍍到樣品的量和蒸鍍到膜厚計的量成比例關係)。

量測架構

系統可分為幾個子系統:真空系統、蒸鍍系統、膜厚監控系統。系統示意圖如下: