Die thermische Verdampfung ist ein Verfahren zur Herstellung dünner Schichten durch Abscheidung von Materialien auf einem Substrat in einer Hochvakuumumgebung.
4 wichtige Schritte bei der Herstellung dünner Schichten durch thermisches Verdampfen
1. Erhitzen des Zielmaterials
Das abzuscheidende Material (das Target) wird auf eine hohe Temperatur erhitzt.
Dies geschieht in der Regel durch Widerstandsheizung oder einen Elektronenstrahl.
Durch diese Erhitzung sublimiert oder siedet das Material und setzt Dampf frei.
2. Transport des Dampfes
Das verdampfte Material wird dann durch die Vakuumkammer transportiert.
Die Vakuumumgebung ist von entscheidender Bedeutung, da sie das Risiko eines Zusammenstoßes des Dampfes mit anderen Partikeln minimiert.
Dadurch wird ein direkter Weg zum Substrat gewährleistet.
3. Kondensation auf dem Substrat
Der Dampf erreicht das Substrat, kondensiert und bildet einen dünnen Film.
Die Dicke und Gleichmäßigkeit des Films hängen von Faktoren wie der Verdampfungsrate, dem Abstand zwischen Quelle und Substrat und der Dauer des Prozesses ab.
4. Filmwachstum und Keimbildung
Die Wiederholung der Abscheidungszyklen ermöglicht das Wachstum und die Keimbildung der Dünnschicht.
Dies ist wichtig, um die gewünschten Schichteigenschaften und -dicken zu erreichen.
Die thermische Verdampfung ist besonders nützlich für Anwendungen wie die Herstellung von Metallverbindungsschichten in Solarzellen, Dünnschichttransistoren, Halbleiterwafern und OLEDs auf Kohlenstoffbasis.
Je nach den spezifischen Anforderungen der Anwendung kann ein einzelnes Material abgeschieden werden oder es können Schichten aus verschiedenen Materialien zusammen abgeschieden werden.
Diese Methode ist wegen ihrer Einfachheit und der hohen Qualität der erzeugten Schichten sehr beliebt und wird sowohl im Labor als auch in der Industrie zur Herstellung von Dünnschichten eingesetzt.
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