Sputtern und Verdampfen sind beides Methoden der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD), unterscheiden sich aber in der Art und Weise, wie sie Beschichtungsschichten erzeugen.
5 wichtige Punkte, die Sie über Sputtern und Aufdampfen wissen sollten
1. Sputtern: Der Prozess der Ionenkollision
Beim Sputtern stoßen energiereiche Ionen mit einem Zielmaterial zusammen, wodurch Atome aus dem Zielmaterial herausgeschleudert oder gesputtert werden.
Dieses Verfahren kann mittels Ionenstrahl- oder Magnetronsputtern durchgeführt werden.
Das Sputtern bietet eine bessere Schichtqualität und Gleichmäßigkeit, was zu einer höheren Ausbeute führt.
Es bietet auch eine bessere Stufenabdeckung, was zu einer gleichmäßigeren Dünnschichtabdeckung auf unebenen Oberflächen führt.
Beim Sputtern werden dünne Schichten im Vergleich zur Verdampfung langsamer abgeschieden.
Insbesondere das Magnetronsputtern ist ein plasmabasiertes Beschichtungsverfahren, bei dem positiv geladene Ionen aus einem magnetisch eingeschlossenen Plasma mit negativ geladenen Ausgangsmaterialien zusammenstoßen.
Dieser Prozess findet in einem geschlossenen Magnetfeld statt, das die Elektronen besser einfängt und die Effizienz erhöht.
Es erzeugt eine gute Schichtqualität und bietet die höchste Skalierbarkeit unter den PVD-Verfahren.
2. Verdampfung: Der Prozess der Erwärmung
Bei der Verdampfung hingegen wird ein festes Ausgangsmaterial über seine Verdampfungstemperatur hinaus erhitzt.
Dies kann durch thermische Widerstandsverdampfung oder E-Beam-Verdampfung erfolgen.
Das Verdampfen ist im Vergleich zum Sputtern kostengünstiger und weniger komplex.
Sie bietet höhere Abscheidungsraten und ermöglicht einen hohen Durchsatz und eine Produktion in großen Stückzahlen.
Die bei thermischen Verdampfungsprozessen eingesetzte Energie hängt von der Temperatur des zu verdampfenden Ausgangsmaterials ab, was zu weniger Hochgeschwindigkeitsatomen führt und die Möglichkeit einer Beschädigung des Substrats verringert.
Die Verdampfung eignet sich für dünnere Schichten aus Metallen oder Nichtmetallen, insbesondere für solche mit niedrigeren Schmelztemperaturen.
Es wird häufig für die Abscheidung von Metallen, Refraktärmetallen, optischen Dünnschichten und anderen Anwendungen verwendet.
3. Schichtqualität und Gleichmäßigkeit
Das Sputtern bietet eine bessere Schichtqualität, Gleichmäßigkeit und Stufenbedeckung.
Die Verdampfung kann eine geringere Schichtqualität und Stufenbedeckung aufweisen.
4. Abscheidungsraten
Beim Sputtern werden dünne Schichten tendenziell langsamer abgeschieden.
Die Verdampfung bietet höhere Abscheidungsraten.
5. Kosten und Komplexität
Sputtern ist langsamer und komplexer.
Die Verdampfung ist kostengünstiger und weniger komplex.
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