Die thermische Verdampfung ist eine Methode, die bei der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) zur Abscheidung dünner Schichten verwendet wird. Sie ist jedoch mit mehreren Nachteilen verbunden, die die Qualität und Leistung der abgeschiedenen Schichten beeinträchtigen können.
Was sind die 3 Hauptnachteile der thermischen Verdampfung?
1. Hohe Verunreinigungsgrade
Die thermische Verdampfung führt im Vergleich zu anderen PVD-Verfahren häufig zu hohen Verunreinigungsgraden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Material in einem Vakuum erhitzt und verdampft wird. Verunreinigungen können aus dem Ausgangsmaterial oder dem Verdampfungsprozess selbst stammen, insbesondere wenn die Vakuumumgebung nicht optimal ist. Diese Verunreinigungen können die Leistung der Schichten beeinträchtigen, insbesondere bei Anwendungen, die eine hohe Reinheit erfordern, wie z. B. in der Elektronik und Optik.
2. Mäßiger Filmstress
Schichten, die durch thermische Verdampfung abgeschieden werden, weisen oft ein moderates Spannungsniveau auf. Diese Spannungen können dem Material innewohnen oder während des Abscheidungsprozesses induziert werden. Schichtspannungen können zu Problemen wie Delaminierung, Rissbildung oder Verformung des Substrats führen, insbesondere bei Dünnschichtanwendungen. Die Beherrschung und Verringerung von Schichtspannungen ist für die Erhaltung der Integrität und Funktionalität der abgeschiedenen Schichten unerlässlich.
3. Schichtdichte und Gleichmäßigkeit
Die Qualität von Schichten, die durch thermische Verdampfung abgeschieden werden, kann ohne spezielle Verbesserungen wie Ionenquellen oder Gleichmäßigkeitsmasken beeinträchtigt werden. Ohne diese Hilfsmittel können die Schichten eine geringe Dichte und schlechte Gleichmäßigkeit aufweisen. Filme mit geringer Dichte können porös und weniger haltbar sein, was ihre elektrischen und mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt. Gleichmäßigkeitsprobleme können zu Schwankungen in der Schichtdicke und den Eigenschaften über das gesamte Substrat hinweg führen, was bei vielen Anwendungen unerwünscht ist, insbesondere wenn präzise und gleichbleibende Schichteigenschaften erforderlich sind.
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