مقدمه
لایه نشانی تبخیری یکی از روشهای تشکیل نازک بر روی زیر لایه است. از مزایای این روش میتوان سادگی فرآیند لایهنشانی و تشکیل سریع پوشش بر روی زیرلایه اشاره کرد. لایهنشانی تبخیری یک روش مبتنی بر خلاء است و در دسته فرآیندهای فیزیکی لایه نشانی قرار میگیرد.
مکانیزم لایهنشانی به روش تبخیر حرارتی
در این روش با اعمال جریان الکتریکی به بوته حاوی ماده منبع، بوته بصورت مقاومتی گرم شده که در نتیجه آن ماده منبع در بوته به نقطه تبخیر رسیده و بخار ماده منبع به سمت زیر لایه حرکت کرده و تشکیل یک لایه نازک در سطح زیرلایه را میدهد. بسیاری از ترکیبات نظیر آلومینیوم، منیزیوم، روی، نیکل، کروم و نقره را میتوان به عنوان ماده منبع استفاده کرد.
حضور مولکولهای هوا در مسیر تبخیر ماده پوششی سبب کاهش راندمان تشکیل پوشش بر روی زیرلایه شده و همچنین میتواند ترکیب پوشش تشکیل شده بر روی زیرلایه را دستخوش تغییر کند. از این رو فرآیند لایهنشانی تبخیری در محیط خلاء انجام میشود. با اعمال خلاء ۵-torr ۱۰، پویش آزاد میانگین اتمهای تبخیر شده از داخل بوته تا ۱ متر افزایش مییابد.
از جمله ویژگیهای این روش پوششدهی میتوان به امکان تشکیل لایههای بسیار نازک در سطح زیرلایه با چسبندگی خوب اشاره کرد. ضخامت پوششهای تشکیل شده یکنواخت بوده و همچنین هزینه تمام شده تشکیل پوشش در مقایسه با سایر روشهای پوششدهی پایین است.
کاربردهای لایهنشانی به روش تبخیر حرارتی
از جمله کاربردهای لایه نازکهای تشکیل شده به روش تبخیر حرارتی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
ایجاد لایههای اتصال فلزی در ابزارهایی نظیر OLEDs، سلولهای خورشیدی و ترانزیستورهای لایه نازک تشکیل لایه نازک فلزات بر روی پلیمرها برای کاربردهایی نظیر عایق صوت و حرارتی و بستهبندی مواد غذایی.
با استفاده از روش تبخیر حرارتی امکان ساخت پوششهایی از فلزاتی نظیر آلومینیوم بر روی پلیمرها وجود دارد. لایههای نازک آلومینیومی تشکیل شده صیقلی و براق بوده اما از فویلهای آلومینیومی سبکترند. از جمله ویژگیهای پلیمرهای متالیزه شده میتوان به عایق صوت و حرارت بودن آنها اشاره کرد که سبب بکارگیری آنها در لباس فضانوردان به منظور حفظ حرارت بدن و لباس آتشنشانها به منظور جلوگیری از افزایش دمای بدن در مجاورت آتش اشاره کرد. از دیگر کاربردهای این پوششها میتوان به پتوهای آلومینیومی اشاره کرد که برای جلوگیری از کاهش دمای بدن افرادی که دچار شوک شدهاند به کار میرود. علاوه بر این کاربردها از پلیمرهای متالیزه شده جهت بستهبندی مواد غذایی نیز میتوان استفاده کرد.