Durch thermisches Aufdampfen werden dünne Schichten aus Metallen und Nichtmetallen in einer Hochvakuumumgebung auf Substrate aufgebracht. Diese Technik ist besonders nützlich für Anwendungen mit elektrischen Kontakten und Dünnschichtgeräten wie OLEDs, Solarzellen und Dünnschichttransistoren.
Zusammenfassung der Antwort:
Bei der thermischen Verdampfung handelt es sich um eine physikalische Aufdampfungstechnik, bei der ein Material in einer Hochvakuumumgebung bis zu seinem Verdampfungspunkt erhitzt wird, wodurch es verdampft und sich als dünner Film auf einem Substrat abscheidet. Diese Methode ist vielseitig und kann für die Abscheidung einer Vielzahl von Materialien verwendet werden, darunter Metalle wie Aluminium, Silber und Gold sowie Nichtmetalle.
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Ausführliche Erläuterung:
- Prozess-Übersicht:Erhitzen:
- Das abzuscheidende Material wird in einer Hochvakuumkammer durch Joule-Erwärmung erhitzt, in der Regel durch ein Widerstandsschiff oder eine Spule. Diese Erhitzung erfolgt so lange, bis das Material seinen Verdampfungspunkt erreicht hat, an dem es zu verdampfen beginnt.Verdampfung:
- Sobald das Material verdampft ist, bildet es eine Dampfwolke in der Kammer. Selbst ein relativ niedriger Dampfdruck reicht aus, um diese Wolke zu erzeugen, da die Vakuumumgebung Kollisionen und Reaktionen mit anderen Atomen minimiert.Abscheidung:
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Das verdampfte Material wandert durch die Kammer und lagert sich auf einem Substrat ab, das sich oberhalb der Quelle befindet. Das Substrat wird in der Regel mit dem Gesicht nach unten in Richtung der Heizquelle platziert, um eine effiziente Beschichtung zu gewährleisten.
- Anwendungen:Elektrische Kontakte:
- Die thermische Verdampfung wird in der Regel zur Abscheidung einzelner Metalle wie Silber oder Aluminium für elektrische Kontakte verwendet. Diese Metalle werden aufgrund ihrer Leitfähigkeit und ihrer Fähigkeit zur Bildung stabiler, widerstandsarmer Kontakte ausgewählt.Dünnschichtgeräte:
- Diese Technik wird auch bei der Herstellung von Dünnschichtgeräten wie OLEDs, Solarzellen und Dünnschichttransistoren eingesetzt. So können beispielsweise metallische Kontaktschichten abgeschieden werden, die für die Leistung dieser Geräte entscheidend sind.Komplexe Abscheidungen:
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Fortgeschrittenere Anwendungen beinhalten die gemeinsame Abscheidung mehrerer Komponenten. Dies wird erreicht, indem die Temperaturen der einzelnen Tiegel, die verschiedene Materialien enthalten, sorgfältig gesteuert werden, so dass die gleichzeitige Abscheidung verschiedener Materialien möglich ist.
- Vielseitigkeit der Materialien:
Durch thermische Verdampfung kann eine Vielzahl von Werkstoffen abgeschieden werden, darunter Aluminium, Silber, Nickel, Chrom, Magnesium und Gold, aber nicht nur. Dank dieser Vielseitigkeit eignet sich das Verfahren für ein breites Spektrum an industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen.Überprüfung und Berichtigung:
