蒸着チャンバーは、蒸着膜の純度と品質を確保するために、主に高真空を必要とする。これは、気化原子の平均自由行程を増加させ、汚染レベルを低減し、気相および気相組成の制御を強化するために、ガス圧力を最小限に抑えることによって達成される。
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平均自由行程の増加:高真空環境では、ガス圧が大幅に低下するため、気化した原子の平均自由行程が長くなる。これは、原子が他の気体分子と衝突することなく、より長い距離を移動することを意味する。このことは、蒸気中のススの核生成を防ぎ、原子が散乱することなく基板に到達することを確実にするため、より均一で高品質な蒸着につながるため、極めて重要である。
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汚染レベルの低減:高真空条件は、潜在的な汚染源であるチャンバー内のバックグラウンドガスの存在を劇的に減少させます。これは、有機発光デバイスや有機太陽電池のような、酸素や水分に敏感なアプリケーションでは特に重要です。真空度を10^-6～10^-9 Torrの範囲に維持することで、蒸着膜の純度が著しく向上する。
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気相・気相組成の制御強化:高真空環境は、技術者が気相と気相の組成を正確に制御することを可能にする。この制御は、光学コーティングのような、膜の化学組成が正確でなければならない特殊な薄膜の作成に不可欠です。
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密着性を高めるクリーンな表面:高真空は、チャンバー内の表面が清浄であることも保証します。蒸発した原子が基板によりよく付着し、安定した均一な層を形成できるようになるため、この清浄度は極めて重要です。高真空でないと、蒸発した原子がうまく付着せず、蒸着が不安定になったり、不均一になったりする可能性がある。
まとめると、蒸着チャンバー内の高真空は、高品質、高純度、均一な薄膜を実現するために不可欠である。気化した原子の平均自由行程を長くし、コンタミネーションを減らし、蒸着環境を正確に制御し、膜の密着性を高めるために表面を清浄にします。
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