Das Aufdampfen von Metall ist ein Verfahren, das in verschiedenen wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen eingesetzt wird, um dünne Metallschichten auf Oberflächen zu erzeugen.
Es gibt zwei Hauptmethoden dafür: Elektronenstrahlverdampfung und thermische Verdampfung.
Wie verdampft man Metall? (2 gängige Methoden werden erklärt)
1. Elektronenstrahlverdampfung
Bei der Elektronenstrahlverdampfung wird ein fokussierter Elektronenstrahl verwendet, um Metalle zu erhitzen und zu verdampfen.
Die Temperatur der Elektronen liegt normalerweise bei etwa 3000 °C.
Eine Hochspannungs-Gleichstromquelle beschleunigt diese Elektronen in Richtung des Zielmaterials.
Der Elektronenstrahl wird auf einen bestimmten Punkt auf der Oberfläche des Metalls gerichtet, was eine schnelle Erhitzung und Verdampfung bewirkt.
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 der thermischen Verdampfung 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 die Verdampfung verwendet werden.
Wichtige Überlegungen
Beide Methoden erfordern eine Hochvakuumumgebung, um Gaszusammenstöße und unerwünschte Reaktionen während des Abscheidungsprozesses zu minimieren.
Der Metallverdampfer sollte unter kontrollierten Bedingungen betrieben werden.
Entsprechende Sicherheitsprotokolle müssen befolgt werden.
Vor dem Einsatz des Metallverdampfers muss unbedingt eine Genehmigung und Schulung durch eine qualifizierte Person, wie z. B. Dr. Knobel in der Abteilung Physik, eingeholt werden.
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