Zu den thermischen Verdampfungsquellen gehören vor allem Schiffchen, Körbe, Glühfäden und beschichtete Stäbe, die in der Regel aus Materialien wie Wolfram, Tantal oder Molybdän bestehen. Die Heizmethoden für diese Quellen sind entweder die Glühfadenverdampfung mit elektrischen Heizelementen oder die Elektronenstrahlverdampfung, bei der ein Elektronenstrahl das Ausgangsmaterial erhitzt.
Boote sind eine gängige Art der thermischen Verdampfungsquelle und werden in verschiedenen Größen angeboten. Größere Boote benötigen im Allgemeinen eine höhere Leistung für die gleiche Abscheidungsrate, können aber auch höhere maximale Abscheidungsraten erzielen.
Filament-Verdampfung Bei der Filamentverdampfung wird ein einfaches elektrisches Heizelement (Filament) zur Erhitzung des Ausgangsmaterials verwendet. Diese Methode ist einfach und beruht auf dem Widerstand des Heizfadens zur Wärmeerzeugung.
E-Beam-Verdampfung verwendet einen Elektronenstrahl, um das Ausgangsmaterial direkt zu erhitzen und es zum Verdampfen zu bringen. Diese Methode eignet sich besonders für Materialien, die feuerfest sind oder höhere Temperaturen zum Verdampfen benötigen.
Dünnschicht-Verdampfungssysteme bieten Vorteile wie hohe Abscheidungsraten, Echtzeitkontrolle der Rate und der Dicke sowie eine gute Richtungssteuerung des Verdampfungsstroms, was für Verfahren wie Lift Off von Vorteil ist, um direkt strukturierte Beschichtungen zu erzielen.
Materialien für die thermische Verdampfung umfassen verschiedene Substanzen wie Gold, Silber, Titan, Siliziumdioxid, Wolfram und Kupfer. Diese Materialien können bei Temperaturen nahe ihrem Schmelzpunkt sublimieren oder verdampfen, je nach Dampfdruck.
Die Technologie der thermischen Verdampfung hat sich seit ihrer erstmaligen Anwendung im Jahr 1912 erheblich weiterentwickelt, mit Fortschritten wie der Einführung der Elektronenstrahlverdampfung und der Verdampfung in Plasmen, wodurch die Technik zur reaktiven Verdampfung erweitert wurde.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass thermische Verdampfungsquellen für die Abscheidung verschiedener Materialien von entscheidender Bedeutung sind und entweder durch elektrische Fäden oder Elektronenstrahlen erhitzt werden. Diese Quellen bestehen aus Hochtemperaturmaterialien und sind so ausgelegt, dass sie der während des Verdampfungsprozesses erzeugten Hitze standhalten. Die Wahl der Quelle und der Heizmethode hängt von den spezifischen Anforderungen des zu verdampfenden Materials und den gewünschten Abscheidungseigenschaften ab.
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