Der thermische Prozess der Verdampfung beinhaltet die Verdampfung eines Materials durch Erhitzen auf eine Temperatur, bei der der Dampfdruck spürbar wird. Dadurch gehen Atome oder Moleküle von der Oberfläche des Materials in einem Vakuum verloren. Das Material kann sich vor der Verdampfung entweder in einem flüssigen oder festen Zustand befinden.
Bei der thermischen Verdampfung wird das Material erhitzt und verdampft, sobald es eine ausreichend hohe Temperatur erreicht hat. Das verdampfte Material kondensiert dann als dünner Film auf einem Substrat. Das Substrat wird auf einer niedrigeren Temperatur als das Ausgangsmaterial gehalten, um den Kondensationsprozess zu erleichtern.
Das Verfahren der thermischen Verdampfung wird üblicherweise für die Bildung und das Wachstum dünner Schichten auf der Oberfläche fester Materialien verwendet. Es wird nach wie vor sowohl im Labor als auch in der Industrie für die Abscheidung von Dünnschichten eingesetzt. Die grundlegenden Schritte bei der thermischen Verdampfung sind wie folgt
1. Das Zielmaterial wird sehr hohen Temperaturen ausgesetzt, entweder durch Sublimation oder durch Sieden, um einen Dampf zu erzeugen.
2. Das verdampfte Material wird durch eine Vakuumumgebung zum Substrat transportiert.
3. Der Dampf kondensiert auf der Oberfläche des Substrats und bildet einen festen, dünnen Film.
4. Der Abscheidungsprozess kann wiederholt werden, um weiteres Wachstum und Keimbildung der Dünnschicht zu erreichen.
Die thermische Verdampfung ist aufgrund ihrer Einfachheit und Vielseitigkeit ein beliebtes Verfahren. Es kann für die Abscheidung einer breiten Palette von Materialien verwendet werden, darunter Aluminium, Silber, Nickel, Chrom und Magnesium. Das Verfahren beruht auf der Joule-Erwärmung eines Widerstandsbootes, um das Material bis zu seinem Verdampfungspunkt zu erhitzen, und dann wandern die verdampften Moleküle von der Quelle zum Substrat, um eine dünne Schicht zu bilden.
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