真空在薄膜制备中的作用

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真空在薄膜制备中的作用主要有以下两点：
1.减少蒸气分子与残余气体分子的碰撞
nd＝noe-d/l
f=1-e-d/ld为蒸发分子行进的距离
如果平均自由程＝蒸发源到基片的距离即d=l时，f=63%；
平均自由程增加10倍,f=9％。
只有平均自由程远远大于蒸发源到基板之间的距离时，才能有效的减少分子碰撞。
如果平均自由程足够大，l>>d,那f≈d/l≈1.5dp
为了保证膜层的质量，一般情况下f
d=25cm,p
d=50cm,p
d=90cm,p
可见对于大的真空室，真空度的要求更高。
2.抑制残余气体和蒸发分子之间的反应
n=pna/(2πmgrt)1/2
mg为残余气体的分子量
蒸发分子达到基板的速率
f=ρdna/mtρ、d、m为膜层的密度、厚度和膜层分子量，t为蒸发时间
n/f
对常用材料和合适蒸发速率，p~10-4~10-5pa
可见为了有效抑制反应，要求更高的真空度。