Der Hauptunterschied zwischen der Elektronenstrahlverdampfung und der thermischen Verdampfung liegt in der Methode, mit der das Material verdampft wird. Bei der thermischen Verdampfung wird ein Tiegel mit Hilfe von elektrischem Strom erhitzt, wodurch das Ausgangsmaterial schmilzt und verdampft, während bei der Elektronenstrahlverdampfung ein Strahl hochenergetischer Elektronen zur direkten Erhitzung des Ausgangsmaterials verwendet wird.
Thermische Verdampfung:
Bei der thermischen Verdampfung handelt es sich um ein PVD-Verfahren (Physical Vapor Deposition), bei dem ein Material durch Hitze verdampft wird. Bei diesem Verfahren wird ein Tiegel, der das Material enthält, auf eine hohe Temperatur erhitzt, wodurch das Material verdampft. Das verdampfte Material kondensiert dann auf einem Substrat und bildet eine dünne Schicht. Diese Technik eignet sich für Materialien mit niedrigem Schmelzpunkt, wie Metalle und einige Nichtmetalle. Die thermische Verdampfung kann jedoch zu weniger dichten Dünnschichten und einem höheren Risiko von Verunreinigungen führen, da der Tiegel erhitzt wird, wodurch Verunreinigungen eingebracht werden können.E-Strahl-Verdampfung:
- Die E-Beam- oder Elektronenstrahlverdampfung ist ebenfalls eine Form der PVD, bei der das Zielmaterial mit einem Elektronenstrahl aus einem geladenen Wolframdraht beschossen wird. Dieser hochenergetische Strahl verdampft das Material und wandelt es in einen gasförmigen Zustand um, in dem es sich auf dem zu beschichtenden Material ablagern kann. Dieser Prozess findet in einer Hochvakuumkammer statt, wodurch sichergestellt wird, dass die Atome oder Moleküle in der Dampfphase ausfallen und eine dünne Schicht auf dem Substrat bilden. Bei der Elektronenstrahlverdampfung können Materialien mit höheren Temperaturen, wie z. B. Oxide, verarbeitet werden, und sie führt im Vergleich zur thermischen Verdampfung in der Regel zu Schichten mit höherer Reinheit und einer höheren Abscheidungsrate.Vergleich:
- Heizverfahren: Bei der thermischen Verdampfung wird ein Tiegel mit Hilfe von elektrischem Strom erhitzt, während bei der E-Beam-Verdampfung ein Strahl hochenergetischer Elektronen verwendet wird, um das Material direkt zu erhitzen.
- Materialeignung: Die thermische Verdampfung eignet sich besser für Materialien mit niedrigerem Schmelzpunkt, während die E-Beam-Verdampfung Materialien mit höherem Schmelzpunkt verarbeiten kann.
- Reinheit und Dichte: Bei der Elektronenstrahlverdampfung werden in der Regel Schichten mit höherer Reinheit und Dichte erzeugt, da das Material direkt erhitzt wird und eine Verunreinigung des Tiegels vermieden wird.
Abscheidungsrate:
Die E-Beam-Verdampfung hat in der Regel eine höhere Abscheidungsrate als die thermische Verdampfung.
