상압에서{0}}필름 재료를 증착하면 이상적인 얇은 필름이 형성되지 않습니다. 실제로 압력이 충분히 낮지 않으면(또는 진공도가 충분히 높지 않으면) 좋은 결과도 얻을 수 없습니다. 예를 들어, -Torr에서 알루미늄을 증기 증착하면 결과 필름이 흐릿할 뿐만 아니라 회색이나 검은색으로 나타날 수도 있습니다. 기계적 강도가 매우 약하여 다람쥐-털 브러시로 가볍게 브러싱하면 알루미늄 층이 손상될 수 있습니다.
기상 증착은 다음과 같은 이유로 특정 진공 조건에서 수행되어야 합니다.
1. 고진공은 기화된 분자의 평균 자유 경로가 증발 소스에서 기판까지의 거리보다 더 크다는 것을 보장합니다. 가스 분자의 열 운동으로 인해 이들 사이의 충돌이 매우 자주 발생합니다. 따라서 가스 분자의 빠른 속도(초당 최대 수백 미터)에도 불구하고 앞으로 이동하면서 다른 분자와 여러 번 충돌합니다. 두 번의 연속 충돌 사이에 분자가 이동하는 거리를 자유 경로라고 하며, 많은 수의 분자 자유 경로의 통계적 평균을 평균 자유 경로라고 합니다.
가스 압력은 단위 부피당 분자 수에 비례하므로 평균 자유 행로는 가스 압력에도 비례합니다. 진공박막증착시 증착거리가 분자의 평균자유행로보다 길면 저진공증착, 분자의 평균자유행로보다 가까우면 고진공증착이라 한다. 고진공 증착 중에 증발된 원자(또는 분자)와 잔류 가스 분자 사이의 충돌은 무시할 수 있으므로 증발된 원자는 기판을 향해 직선으로 날아갑니다. 이를 통해 높은 운동 에너지로 기판에 도달하는 기화된 원자가 기판에 응축되어 비교적 강한 필름 층을 형성할 수 있습니다. 저진공 증착 중에 충돌로 인해 기화된 원자의 속도와 방향이 바뀔 수 있으며, 대기 중 수증기에 의해 안개가 형성되는 것과 유사하게 공간에 증기 원자 집합이 형성될 수도 있습니다-.
2. 진공도가 높을수록 잔류가스 오염을 줄일 수 있습니다. 낮은 진공 수준에서 진공 챔버에는 수많은 잔류 가스 분자(예: 산소, 질소, 물, 탄화수소)가 포함되어 있어 박막 증착에 심각한 위협이 될 수 있습니다.- 이러한 가스는 기화된 필름 분자와 충돌하여 평균 자유 경로를 단축시킵니다. 이들은 형성되는 필름의 표면과 충돌하고 반응하며; 그들은 이미 형성된 필름 안에 머물면서 점차적으로 그것을 침식합니다. 고온에서 증발원과 반응하여 수명이 단축됩니다. 그리고 증발된 필름의 표면에 산화물 층을 형성하여 증착 공정을 방해합니다.
그러므로,증발 진공 코팅 기계필름층을 코팅하려면 진공 상태에 있어야 필름층이 단단하고 오염물질이 없어야 합니다.
