박막·표면·나노 재료

진공 증착을 고진공(예를 들어 10⁻⁴ Pa 정도)에서 하는 주된 이유로 옳은 것은 무엇인가?

  1. A평균 자유 행로를 증발원과 기판의 거리보다 충분히 길게 하여, 증발한 원자를 산란시키지 않고 기판에 도달시키기 위해
  2. B압력을 낮추면 증발원의 융점이 올라가, 가열 중의 돌비가 억제되고 증발 속도가 일정하게 안정되기 때문에
  3. C진공 속에서는 대류가 없어져 기판이 잘 식지 않게 되고, 막의 결정성이 올라가기 때문에
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정답: A. 평균 자유 행로를 증발원과 기판의 거리보다 충분히 길게 하여, 증발한 원자를 산란시키지 않고 기판에 도달시키기 위해

평균 자유 행로는 압력에 반비례하며, 실온의 공기에서는 1 Pa에서 수 mm, 10⁻⁴ Pa에서는 수십 m나 됩니다. 증발원에서 기판까지의 거리(수십 cm~1 m 정도)보다 평균 자유 행로가 충분히 길면, 증발한 원자는 잔류 가스와 거의 충돌하지 않고 똑바로 기판에 도달합니다. 잔류 가스의 산소나 물이 막에 들어가는 오염도 막을 수 있습니다. 압력을 낮추어도 융점은 거의 변하지 않으며, 주위의 압력이 낮은 만큼 증발은 오히려 일어나기 쉬워집니다. 진공 속에서는 대류에 의한 열의 출입이 없어지지만, 막의 결정성을 높이는 것이 고진공으로 하는 주된 목적은 아닙니다.

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