Was ist ein Dünnfilmverdampfer?
Ein Dünnfilmverdampfer ist eine Maschine, die zum Erstellen eines dünnen Films verwendet wird. Durch Verdunstung oder Sublimation verschiedener Elemente kann ein Dünnfilmverdampfer extrem dünne Schichten von Atomen oder Molekülen auf ein Substratmaterial abdecken. Die Maschine besteht aus einer Vakuumkammer, einem Heizelement und einem Gerät, das ein Substrat hält und bewegt, während ein dünner Film darauf abgelagert wird.
Es gibt zwei Haupttypen von Verdunstung, mit denen ein Dünnfilm erstellt werden kann. Dies sind resistive Verdunstung und Elektronenstrahlverdampfung. In beiden Techniken wird ein Zielmaterial in einem Dünnfilmverdampfer erhitzt, bis es entweder verdunstet oder untermauert. Als Gas bewegt sich das Zielmaterial durch eine Vakuumkammer, bis es auf einem Substrat landet und einen dünnen Film bildet. Beide Techniken erfordern, dass die Zielmaterialien so stabil sind wie ein Gas.
In der Widerstandsverdampfung wird ein elektrischer Strom durch ein Zielmaterial geleitet, das so heiß wird, wie er mit Energie versorgt wird. Mit genügend Hitze der TargET -Material verdunstet oder untermauert. Gold und Aluminium sind gängige Zielmaterialien, die in Form von Metalldrähten, als Filamente bezeichnet werden können, verdampft werden. Zielmaterialien in Form von Filamenten sind schwer auf einen Verdampfer zu laden und können nur in kleinen Mengen bearbeitet werden. Ein Dünnfilmverdampfer kann auch dünne Blätter eines Zielmaterials verwenden, das oft leichter zu arbeiten ist und beim Verdampfen mehr Materie liefern.
Einige Zielmaterialien sind für die resistive Verdunstung nicht geeignet, da sie während des Prozesses große Abschnitte mit fester Substanz abgeben können. Wenn diese Feststoffe mit dem dünnen Film kollidieren, der sich auf dem Substrat bildet, können sie ihn ruinieren. Die Verdampfung dieser Materialien erfordert die Verwendung einer geschlossenen Heizquelle, mit der die gasförmige Form des Materials durch kleine Löcher entweichen und gleichzeitig Abschnitte fester Materie innerhalb der Heizkammer fangen.
Elektronenstrahlverdampfung Hisst das Zielmaterial, indem Sie einen Strahl mit hohen Energieelektronen darauf lenken. In dieser Art von Dünnfilmverdampfer wird das Zielmaterial in einem abgekühlten Herd gehalten, während es mit Elektronen bombardiert und erhitzt wird. Dieser Vorgang ist nützlich für Zielmaterialien mit einer sehr hohen Verdampfungstemperatur, da der fokussierte Energiestrahl das Zielmaterial erhitzen kann, ohne den gesamten Gerät zu erhitzen. Der Behälter, der das Zielmaterial hält, ist nicht extremer Wärme ausgesetzt, sodass er während des Prozesses nicht schmilzt oder verdampft. Diese Art von Dünnfilmverdampfung erfordert spezifische Ausrüstung und kann ziemlich kostspielig sein.