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塑料薄膜是入射原子(分子或原子團(tuán))到達(dá)基板表面凝聚而形成的.薄膜的形成過程決不是入射原子單純落到基板的過程,如果是這樣的話,構(gòu)成薄膜的原子只能是隨機(jī)排列,薄膜的結(jié)構(gòu)只能是無定形的.實(shí)際上確實(shí)有無定形結(jié)構(gòu)的薄膜,但是多數(shù)情況下形成多晶結(jié)構(gòu)的薄膜,在某些條件下形成單晶結(jié)構(gòu)的薄膜.
薄膜具有某種結(jié)構(gòu)的主要原因可能是由于入射到基板表面的原子表面位移的結(jié)果.
薄膜的形成過程按形態(tài)學(xué)分為三維生長、單層生長和單層上核生長.
你了解塑料薄膜的形成嗎
三維生長是入射原子凝聚在基板表面形成核,這些核在三維方向生長.大多數(shù)薄膜是以這種形式生長的.單層生長在入射原子和基板間相互作用很強(qiáng)時(shí)容易發(fā)生,是單原子層迭加而形成的.單層上核生長形式是首先形成,n層單原子層,然后在其上面形成三維核.
在三維核生長的情況下,開始形成三維島狀結(jié)構(gòu)的核,然后島和島合并而連結(jié)成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu).再繼續(xù)沉積時(shí)網(wǎng)孔被填,在島和島之間以及網(wǎng)孔中形成小的島,叫做二次粒子成核.這時(shí)的薄膜結(jié)構(gòu)大多數(shù)為多晶結(jié)構(gòu),而且其晶粒取向是隨機(jī)的.
決定薄膜結(jié)構(gòu)的重要條件是基板溫度,它對基板表面沉積原子的吸附、再蒸發(fā)以及表面擴(kuò)散起到很大影響.決定薄膜結(jié)構(gòu)的另一個(gè)重要因素是沉積速度.沉積速度越大,島的數(shù)密度就越大、越容易形成連續(xù)的膜。