In der Beschichtungstechnik gibt es zwei gängige Verfahren: das Aufdampfen und das Sputtern. Mit diesen Verfahren werden dünne Schichten auf Substrate aufgebracht. Im Folgenden werden die Hauptunterschiede zwischen den beiden Verfahren erläutert.
5 wichtige Punkte, die zu beachten sind
1. Verfahren
Beim Verdampfen wird ein festes Ausgangsmaterial erhitzt, bis es seine Verdampfungstemperatur erreicht. Dadurch verdampfen die Atome oder Moleküle und kondensieren dann auf dem Substrat.
Beim Sputtern hingegen wird ein Zielmaterial mit energiereichen Ionen beschossen. Dadurch werden die Atome aus dem Target herausgeschleudert und auf dem Substrat abgelagert.
2. Abscheidungsrate
Die Verdampfung bietet höhere Abscheideraten als das Sputtern. Das bedeutet, dass durch Verdampfung schnellere Beschichtungszeiten erreicht werden können, so dass sie sich für einen hohen Durchsatz und die Produktion großer Mengen eignet.
Das Sputtern hingegen hat eine geringere Abscheiderate, was zu längeren Beschichtungszeiten führt.
3. Filmqualität
Sputtern bietet im Allgemeinen eine bessere Schichtqualität und Gleichmäßigkeit als das Aufdampfen. Gesputterte Schichten haften besser auf dem Substrat und können eine höhere Schichtdichte erreichen, was zu besseren Schichteigenschaften wie Härte und Haltbarkeit führt.
Aufgedampfte Schichten weisen zwar eine bessere Schichtgleichmäßigkeit auf, können aber eine schwächere Haftung und eine geringere Schichtdichte aufweisen.
4. Kosten und Kompliziertheit
Das Aufdampfen ist im Allgemeinen kostengünstiger und weniger komplex als das Sputtern. Der Aufbau der Verdampfungsanlage ist einfacher und erfordert weniger Spezialausrüstung.
Das Sputtern hingegen kann teurer sein und erfordert komplexere Anlagen, insbesondere beim Magnetronsputtern.
5. Materialkompatibilität
Die Wahl zwischen Aufdampfen und Sputtern hängt auch von der Art des zu beschichtenden Materials ab. Bei dickeren Metall- oder Isolierschichten kann das Sputtern das bevorzugte Verfahren sein, da es eine höhere Schichtqualität und Gleichmäßigkeit erzielt.
Die Verdampfung, insbesondere die thermische Widerstandsverdampfung, kann für dünnere Schichten aus Metallen oder Nichtmetallen mit niedrigeren Schmelztemperaturen besser geeignet sein. Die Elektronenstrahlverdampfung kann gewählt werden, wenn eine bessere Stufenabdeckung erzielt werden soll oder wenn mit einer großen Auswahl an Materialien gearbeitet wird.
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