Die Dünnschichtabscheidung durch thermische Verdampfung ist eine Methode der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD).
Bei diesem Verfahren wird ein festes Material in einer Hochvakuumumgebung auf hohe Temperaturen erhitzt.
Dadurch verdampft das Material und kondensiert anschließend auf einem Substrat zu einer dünnen Schicht.
Dieses Verfahren ist in der Industrie weit verbreitet, z. B. für die Herstellung von Metallverbindungsschichten in Solarzellen, Dünnschichttransistoren, Halbleiterwafern und OLEDs auf Kohlenstoffbasis.
Was ist die thermische Dünnschichtabscheidung (Thin Film Deposition Thermal Evaporation)? 5 wichtige Punkte erklärt
1. Verdampfung
Der Prozess beginnt mit dem Erhitzen des Zielmaterials in einem Tiegel, der an eine Hochstromquelle angeschlossen ist.
Diese Erhitzung erfolgt unter Hochvakuumbedingungen, in der Regel bei einem Druck von 10^(-6) bis 10^(-5) mbar.
Durch die hohe Temperatur verdampft das Material und wird zu Dampf.
2. Transport
Das verdampfte Material wird dann durch das Vakuum zum Substrat transportiert.
Die Vakuumumgebung ist von entscheidender Bedeutung, da sie sicherstellt, dass nur der Dampf des gewünschten Materials das Substrat erreicht und die Reinheit und Integrität des Abscheidungsprozesses erhalten bleibt.
3. Kondensation
Sobald der Dampf das Substrat erreicht, kondensiert er und bildet eine dünne Schicht.
Dieser Film kann aus einer einzigen Schicht eines einzigen Materials bestehen oder die gleichzeitige Abscheidung mehrerer Materialien beinhalten, um komplexe Strukturen zu bilden.
4. Reproduzierbarkeit und Wachstum
Der Prozess kann mehrfach wiederholt werden, um die Dünnschicht auf die gewünschte Dicke zu bringen.
Jeder Zyklus trägt zur Keimbildung und zum Wachstum der Schicht bei, so dass sich die Eigenschaften und die Dicke der Schicht genau steuern lassen.
5. Vorteile und Anwendungen
Die thermische Verdampfung wird wegen ihrer hohen Abscheidungsrate und Materialausnutzung bevorzugt, was sie bei bestimmten Dünnschichtanwendungen gegenüber anderen Verfahren vorteilhaft macht.
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