خلاء به حالت گازی در یک فضای معین که زیر یک فشار اتمسفر است اشاره دارد. به عبارت ساده، به معنای استخراج اکثریت قریب به اتفاق مولکول های گاز از یک ظرف است که در نتیجه فشاری بسیار کمتر از فشار اتمسفر خارجی ایجاد می شود.
از منظر میکروسکوپی، خلاء به معنای فقدان کامل ماده نیست. ممکن است هنوز مقدار کمی از مولکول های گاز، یون ها، فوتون ها و غیره در خلاء وجود داشته باشد. با این حال، مقدار این مواد بسیار کم است که به محیط خلاء خواص ویژه ای مانند فشار کم، عایق بالا، انتقال حرارت کم و غیره می دهد.
خلاء را به طور کلی می توان به سطوح زیر تقسیم کرد:
خلاء کم: محدوده فشار معمولاً در حدود 101325Pa (یک جو استاندارد) تا 1333Pa است. در این محدوده، هنوز تعداد کمی مولکول گاز وجود دارد که عمدتاً برای برخی از کاربردهای خلاء خشن مانند خشک کردن خلاء، تشکیل خلاء و غیره استفاده می شود.
خلاء متوسط: محدوده فشار تقریباً 1333 Pa تا 1.33 × 10-1 Pa است. در محیط خلاء متوسط، تعداد مولکول‌های گاز بیشتر کاهش می‌یابد که می‌توان در برخی از مراحل اولیه متالورژی خلاء و پوشش خلاء استفاده کرد.
خلاء بالا: محدوده فشار از 1.33 × 10-1 Pa تا 1.33 × 10-6 Pa. در شرایط خلاء بالا، مولکول های گاز بسیار نادر هستند و برای پوشش خلاء با دقت بالا، جوشکاری پرتو الکترونی مناسب هستند.عملیات حرارتی خلاءو غیره
خلاء فوق العاده بالا: فشار زیر 1.33 × 10-6 Pa. در محیط های خلاء فوق العاده بالا، تقریباً هیچ مولکول گازی وجود ندارد، که عمدتاً در برخی از زمینه های تحقیقاتی علمی پیشرفته، مانند تحقیقات علوم سطح، فرآیندهای کلیدی خاص درتولید نیمه هادیو غیره
نقش فناوری خلاء در پوشش کندوپاش
حذف ناخالصی ها: در یک محیط خلاء، تعداد مولکول های گاز به شدت کاهش می یابد که می تواند به طور موثر ناخالصی های موجود در هوا مانند اکسیژن، نیتروژن، بخار آب و غیره را از بین ببرد. کیفیت و اجرای فیلم از طریق فناوری خلاء می توان محیطی با خلوص بالا ایجاد کرد تا از خلوص و پایداری فیلم اطمینان حاصل شود.
بهبود راندمان کندوپاش: در محیط خلاء، حرکت یون ها آزادتر است و تحت تأثیر عواملی مانند مقاومت هوا قرار نمی گیرد. این یون ها را قادر می سازد تا با مواد مورد نظر در سرعت ها و انرژی های بالاتر برخورد کنند و در نتیجه راندمان کندوپاش را بهبود بخشد. علاوه بر این، خلاء می تواند پراکندگی یون و برخورد را کاهش دهد و کارایی استفاده از یون را بهبود بخشد.
کنترل پارامترهای پوشش: فناوری خلاء می تواند پارامترهایی مانند فشار هوا، دما و قدرت را در طول فرآیند پوشش به دقت کنترل کند. با تنظیم این پارامترها می توان به کنترل ضخامت، ترکیب، ساختار و سایر جنبه های فیلم دست یافت. به عنوان مثال، با تغییر فشار هوا، می توان انرژی و چگالی یون ها را تنظیم کرد و در نتیجه بر سرعت رشد و کیفیت لایه های نازک تأثیر گذاشت.
بهبود کیفیت فیلم: فیلم های نازک تهیه شده در شرایط خلاء خلوص بالاتر، یکنواختی بهتر و تراکم نقص کمتری دارند. زیرا خلاء می تواند ناخالصی ها را از بین ببرد و پارامترهای پوشش را کنترل کند و در نتیجه عیوب و ناخالصی های فیلم را کاهش دهد. علاوه بر این، خلاء می تواند اکسیداسیون و آلودگی لایه های نازک را کاهش دهد، پایداری و دوام آنها را بهبود بخشد.
