Für die Verdampfung von Metall gibt es zwei gängige Methoden: die Elektronenstrahlverdampfung und die thermische Verdampfung.
1. Elektronenstrahl-Verdampfung: Bei dieser Methode wird ein fokussierter Elektronenstrahl verwendet, um Metalle zu erhitzen und zu verdampfen. Die Temperatur der Elektronen beträgt in der Regel etwa 3000 °C, und eine Hochspannungs-Gleichstromquelle beschleunigt sie auf das Zielmaterial. Der Elektronenstrahl wird auf einen bestimmten Punkt auf der Oberfläche des Metalls gerichtet, was zu einer schnellen Erhitzung und Verdampfung führt. Dieses Verfahren eignet sich besonders für Metalle mit hohem Schmelzpunkt, wie Wolfram und Tantal. Die Elektronenstrahlverdampfung führt zu einer minimalen Verunreinigung des Tiegels.
2. Thermische Verdampfung: Bei dieser Methode wird ein Metallverdampfer verwendet, um verschiedene Metalle auf ein Substrat oder einen Film zu verdampfen. Der Metallverdampfer besteht in der Regel aus einem Tiegel und einer Wärmequelle. Das Metall wird in den Schmelztiegel gegeben, der dann auf hohe Temperaturen erhitzt wird. Wenn das Metall seinen Schmelzpunkt erreicht, wird es flüssig und verdampft schließlich zu einem Dampf. Dieser Dampf kondensiert auf den Oberflächen in der Kammer und überzieht sie mit einer dünnen Schicht des Metalls. Die thermische Verdampfung kann mit Hilfe einer Maske durchgeführt werden, um selektiv bestimmte Muster auf eine Probe aufzubringen. Verschiedene Metalle wie Aluminium, Gold, Chrom, Germanium, Nickel, Siliziumoxid und Titan können für das Aufdampfen verwendet werden.
Beide Methoden erfordern eine Hochvakuumumgebung, um Gaszusammenstöße und unerwünschte Reaktionen während des Abscheidungsprozesses zu minimieren. Der Metallverdampfer sollte unter kontrollierten Bedingungen betrieben werden, und es müssen angemessene Sicherheitsprotokolle befolgt werden. Es ist wichtig, vor der Benutzung des Metallverdampfers eine Erlaubnis und eine Schulung von einer qualifizierten Person, wie z. B. Dr. Knobel in der Physikabteilung, zu erhalten.
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