Die thermische Verdampfung ist eine physikalische Aufdampfungstechnik.
Dabei wird ein Material in einer Hochvakuumumgebung bis zu seinem Verdampfungspunkt erhitzt.
Dadurch verdampft das Material und kondensiert dann auf einem Substrat zu einem dünnen Film.
Diese Methode ist wegen ihrer Einfachheit und der Möglichkeit, eine Vielzahl von Materialien wie Aluminium, Silber, Nickel, Chrom und Magnesium aufzubringen, weit verbreitet.
Was ist die Methode der thermischen Verdampfung? Die 4 wichtigsten Schritte werden erklärt
1. Erhitzungsprozess
Das Material wird auf eine hohe Temperatur erhitzt.
Dies geschieht in der Regel durch Joule-Erwärmung über ein Widerstandsschiff oder durch direkte Erwärmung mit einem fokussierten Strahl hochenergetischer Elektronen (Elektronenstrahlverdampfung).
Diese hohe Temperatur ist notwendig, um das Material zu verdampfen.
Die Verdampfung wird entweder durch Sublimation oder durch Sieden des Materials erreicht.
2. Dampftransport
Nach dem Verdampfen werden die Moleküle des Materials von der Quelle zum Substrat transportiert.
Dieser Transport findet in einer Hochvakuumumgebung statt.
Eine Hochvakuumumgebung ist entscheidend, um zu verhindern, dass der Dampf mit Luftmolekülen in Wechselwirkung tritt.
Außerdem wird so ein sauberer Abscheidungsprozess gewährleistet.
3. Abscheidung und Kondensation
Die verdampften Moleküle erreichen das Substrat und kondensieren, um einen dünnen Film zu bilden.
Dieser Kondensationsprozess ist von entscheidender Bedeutung, da er die Qualität und Gleichmäßigkeit der Schicht bestimmt.
Die Dicke und die Eigenschaften des Films lassen sich durch die Einstellung der Verdampfungsrate und der Dauer des Prozesses steuern.
4. Reproduzierbarkeit und Wachstum
Mehrere Zyklen der Verdampfung und Kondensation können durchgeführt werden, um die Dünnschicht auf die gewünschte Dicke zu bringen.
Diese Wiederholbarkeit ist ein wesentlicher Vorteil der thermischen Verdampfung.
Sie ermöglicht eine genaue Kontrolle über die Eigenschaften des Films.
Die thermische Verdampfung ist sowohl im Labor als auch in der Industrie für die Abscheidung von Dünnschichten besonders nützlich.
Sie ist einfach zu handhaben und bietet eine breite Palette von Materialien, die verarbeitet werden können.
Es handelt sich um eine der ältesten Vakuumbeschichtungstechnologien, die aufgrund ihrer Wirksamkeit und Vielseitigkeit auch heute noch aktuell ist.
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