Das Verständnis des Unterschieds zwischen Aufdampfen und Sputtern ist für jeden, der sich mit Materialabscheidungsprozessen beschäftigt, von entscheidender Bedeutung.
5 wichtige Punkte, die zu beachten sind
1.Methode der Materialumwandlung
Beim Verdampfen wird das Ausgangsmaterial auf seine Verdampfungstemperatur erhitzt.
Dadurch verwandelt es sich in einen Dampf, der dann auf einem Substrat kondensiert.
Im Gegensatz dazu werden beim Sputtern energiereiche Ionen verwendet, die mit einem Zielmaterial zusammenstoßen.
Durch diese Kollisionen werden Atome oder Moleküle abgeschlagen und auf einem Substrat abgelagert.
2.Verdampfungsprozess
Bei der Verdampfung wird das Ausgangsmaterial mit Methoden wie der Elektronenstrahlheizung bis zum Verdampfungspunkt erhitzt.
Das verdampfte Material kondensiert dann auf einem kühleren Substrat und bildet einen dünnen Film.
3.Vorteile der Verdampfung
Die Verdampfung ist besonders effektiv bei der Herstellung von Großserien und bei optischen Dünnfilmbeschichtungen.
Sie ist besonders für Materialien mit hohem Schmelzpunkt geeignet.
Die Verdampfung eignet sich auch für Materialien, die in Form von Drähten, Platten oder Schüttgut vorliegen.
4.Nachteile der Verdampfung
Die Verdampfung führt in der Regel zu einer geringeren kinetischen Energie der abgeschiedenen Atome.
Dies kann zu einer schlechteren Haftung und Stufenbedeckung auf dem Substrat führen.
Auch bei Materialien mit sehr hohen Schmelzpunkten kann dies problematisch sein.
5.Sputtering-Verfahren
Beim Sputtern wird ein Target mit energiereichen Ionen beschossen, wodurch Material herausgeschleudert wird und sich auf einem Substrat ablagert.
Bei diesem Verfahren können planare oder rotationsförmige Targets verwendet werden.
6.Vorteile des Sputterns
Das Sputtern bietet eine bessere Stufenabdeckung, d. h. es kann unebene Oberflächen gleichmäßiger beschichten.
Es ermöglicht auch die Abscheidung von Materialien mit sehr hohen Schmelzpunkten.
Sputtern führt in der Regel zu Schichten mit besserer Haftung auf dem Substrat.
7.Nachteile des Sputterns
Das Sputtern ist im Allgemeinen langsamer als das Aufdampfen.
Die Anwendungsmöglichkeiten bei optischen Verfahren sind möglicherweise begrenzter.
Sputtern wird auch häufiger bei Anwendungen eingesetzt, die einen hohen Automatisierungsgrad erfordern.
8.Überlegungen zum Material
Beide Verfahren können bei einer Vielzahl von Materialien eingesetzt werden, darunter Metalle, Keramiken, Polymere und Kohlenstoffverbindungen.
Beim Sputtern wird die Zusammensetzung des Ausgangsmaterials in der Regel genauer eingehalten.
Bei der Verdampfung kann sich die Zusammensetzung aufgrund der unterschiedlichen Verteilung der Elemente in Abhängigkeit von ihrer Masse ändern.
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