蒸镀为何要在高真空条件下进行？

在常压下，空气中存在大量的气体分子。这些分子会在蒸发材料的粒子运动路径上频繁发生碰撞，极大地干扰了它们的定向运动轨迹。这会导致镀膜过程中粒子的分布变得混乱无序，难以均匀地沉积在基底表面，从而使得最终形成的膜层厚度不均匀、质量参差不齐。而在真空环境中，气体分子数量极少，可以有效地减少这种碰撞和干扰，使得蒸发的材料粒子能够更加自由、顺畅地运动到基底表面，从而提高镀膜的效率和质量。

氧气和其他气体在与蒸发材料发生化学作用时，会迅速转化为多种氧化物或不同的化合物。这不仅会改变蒸发材料本来的特性，还会给膜层的纯度和性能带来严重的不利影响。而在真空环境中，可以有效地将氧气等有害气体排除在外，避免这种氧化和污染现象的发生，确保蒸发材料能够保持其纯净的状态进行镀膜。

在真空中，由于气体分子数量极少，粒子之间的碰撞概率大大降低，这就使得粒子的平均自由程大幅增加。这样一来，蒸发的材料粒子能够更加自由、顺畅地运动到基底表面，减少了在传输过程中的能量损耗和方向偏差。这种高能量和集中入射角的特性有助于形成更为致密、附着力更强的膜层。

真空度的高低对蒸发源材料的蒸发速率有着显著的影响。当真空度较高时，环境中的气体分子数量极少，蒸发源材料的表面所受到的气体分子碰撞和阻碍作用也相应减弱。这使得蒸发源材料能够更快速、稳定地蒸发，从而确保了蒸发速率的可精确控制性。而稳定的蒸发速率对于形成均匀、高质量的膜层至关重要。

真空环境为蒸发材料的凝聚和结晶提供了更为适宜的条件。在真空中，由于没有了气体分子的干扰，蒸发材料粒子在沉积到基底表面后能够更加自由地进行凝聚和结晶。这有利于形成更加规整、有序的晶体结构，提高膜层的结晶质量。