镀膜材料加热到一定温度时就会发生气化现象,也就是由固体状态或液体状态进入到气体状态,在真空条件下物质的蒸发比在常压下容易得多,所需的蒸发温度也大幅度下降,因此熔化蒸发时间可以缩短很多,蒸发效率明显地提高。
例如,在一个大气压下,铝必须加热到2400℃才能蒸发,但是如果在10-3Pa的真空条件下只要加热到847℃就可以大量蒸发。
常用材料的熔化与蒸发温度(蒸气压lPa)
材料名称 | 熔化温度/℃ | 蒸发温度/℃ |
铝 | 660 | 1272 |
铁 | 1535 | 1477 |
金 | 1063 | 1397 |
铟 | 157 | 957 |
镉 | 321 | 271 |
硅 | 1410 | 1343 |
钛 | 1667 | 1737 |
钨 | 3373 | 3227 |
铜 | 1084 | 1084 |
锡 | 232 | 1189 |
银 | 961 | 1027 |
铬 | 1900 | 1397 |
锌 | 420 | 408 |
镍 | 1452 | 1527 |
钯 | 1550 | 1462 |
Al2O3 | 2050 | 1781 |
SiO2 | 1710 | 1760 |
B2O3 | 450 | 1187 |
从表中数据可以看出,某些材料如铁、镉、硅、钨、铬、锌等可从固态直接升华到气态,而大多数材料则是先熔化,然后从液相中蒸发。
一般来说,金属及其热稳定化合物在真空中只要加热到其饱和蒸气压达到IPa以上时,均能迅速蒸发。
而且除了锑以分子形式蒸发外,其他金属均以单原子形式蒸发进入气相。