Hvad er en tynd filmfordamper?
En tyndfilmfordamper er en maskine, der bruges til at skabe tynd film. Ved at fordampe eller sublimere forskellige elementer kan en tyndfilmsfordamper aflejre ekstremt tynde lag af atomer eller molekyler på et substratmateriale. Maskinen består af et vakuumkammer, et varmeelement og et apparat, der holder og bevæger et underlag, mens der tages en tynd film på det.
Der er to primære typer fordampning, der kan bruges til at skabe en tynd film. Dette er resistiv fordampning og elektronstrålefordampning. I begge disse teknikker opvarmes et målmateriale i en tyndfilmfordamper, indtil det enten fordamper eller sublimerer. Som gas bevæger målmaterialet sig gennem et vakuumkammer, indtil det lander på et underlag og danner en tynd film. Begge disse teknikker kræver, at målmaterialerne er lige så stabile som en gas.
Ved resistiv fordampning ledes en elektrisk strøm gennem et målmateriale, der bliver varmt, når det tændes. Med nok varme fordampes eller sublimeres målmaterialet. Guld og aluminium er almindelige målmaterialer, der kan fordampes i form af metaltråde, kaldet filamenter. Målmaterialer i form af filamenter er vanskelige at lægge på en fordamper og kan kun bearbejdes i små mængder. En tyndfilmfordamper kan også bruge tynde lag af et målmateriale, som ofte er lettere at arbejde med og give mere stof, når det fordampes.
Nogle målmaterialer er uegnede til resistiv fordampning, fordi de kan kaste store dele af fast stof under processen. Hvis disse faste stoffer kolliderer med den tynde film, der dannes på underlaget, kan de ødelægge det. Fordampning af disse materialer kræver anvendelse af en lukket varmekilde, der tillader, at den gasformige form af materialet slipper ud gennem små huller, mens dele af fast stof fanges inde i varmekammeret.
Fordampning af elektronstråle opvarmer målmaterialet ved at rette en stråle af højenergi-elektroner mod det. I denne type tyndfilmfordamper opbevares målmaterialet i en afkølet ildsted, mens det bombarderes med elektroner og opvarmes. Denne proces er nyttig til målmaterialer med en meget høj fordampningstemperatur, fordi den fokuserede stråle af energi kan opvarme målmaterialet uden at opvarme hele apparatet. Beholderen, der holder målmaterialet, udsættes ikke for ekstrem varme, så den ikke smelter eller fordamper under processen. Denne type tyndfilmfordampning kræver specifikt udstyr og kan være ganske dyrt.