Bei der thermischen Verdampfung werden verschiedene Materialien und Formen verwendet, um das Erhitzen und Verdampfen von Substanzen in einer Hochvakuumumgebung zu erleichtern.
5 Schlüsselkomponenten erklärt
1. Quellen für die thermische Verdampfung
Thermische Verdampfungsquellen werden normalerweise aus Materialien wie Wolfram, Tantal oder Molybdän hergestellt.
Diese Quellen gibt es in Form von Schiffchen, Körben, Fäden und beschichteten Stäben.
Boote werden häufig verwendet und sind in verschiedenen Größen erhältlich. Größere Boote benötigen im Allgemeinen eine höhere Leistung für die gleiche Abscheidungsrate, können aber auch höhere maximale Abscheidungsraten bewältigen.
Es werden auch Körbe und Fäden verwendet, die häufig Tiegel unterstützen oder die Verdampfungsmaterialien direkt beheizen.
Beschichtete Stäbe können mit einer passiven Materialbeschichtung, z. B. Aluminiumoxid, versehen sein, um ihre Leistung oder Haltbarkeit zu verbessern.
2. Verwendete Materialtypen
Bei der thermischen Verdampfung werden in der Regel Metalle verwendet, darunter Gold, Silber, Titan und Kupfer. Diese Materialien werden aufgrund ihrer Leitfähigkeit, Formbarkeit und Korrosionsbeständigkeit ausgewählt.
Halbleiter wie Siliziumdioxid werden für Anwendungen verwendet, die besondere elektrische Eigenschaften erfordern.
Refraktärmetalle wie Wolfram und Molybdän werden aufgrund ihres hohen Schmelzpunkts und ihrer Beständigkeit bei starker Hitze verwendet.
3. Techniken zur Erwärmung
Bei der Widerstandsverdampfung wird das Material in einem widerstandsbeheizten Tiegel erhitzt, und der Dampf kondensiert auf dem Substrat.
Bei der Elektronenstrahlverdampfung wird ein Elektronenstrahl auf das Material fokussiert, der eine schnelle Erhitzung und Verdampfung bewirkt.
Bei der Blitzverdampfung wird das Material mit einem Hochstromimpuls oder einer intensiven Wärmequelle schnell auf die Verdampfungstemperatur erhitzt.
Beim Induktionserwärmungs-Verdampfen werden im Ausgangsmaterial Ströme induziert, die zu einer Erwärmung und Verdampfung führen.
4. Überblick über den Prozess
Bei der thermischen Verdampfung wird ein festes Material in einer Hochvakuumkammer erhitzt, bis es siedet und verdampft, wobei ein Dampfdruck entsteht.
Dieser Dampf bildet eine Wolke, die durch die Kammer wandert und sich als dünner Film auf dem Substrat ablagert.
Die Vakuumumgebung sorgt dafür, dass der Dampfstrom ohne Reaktion oder Streuung an anderen Atomen fließt.
5. Anwendungen in verschiedenen Branchen
Die thermische Verdampfung wird in verschiedenen Industriezweigen wegen ihrer Präzision und Zuverlässigkeit bei der Herstellung dünner Schichten eingesetzt.
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