薄膜蒸発器とは

薄膜蒸発器は、薄膜を作成するために使用される機械です。 薄膜蒸発器は、さまざまな元素を蒸発または昇華させることにより、原子または分子の非常に薄い層を基板材料に堆積させることができます。 この機械は、真空チャンバー、加熱素子、薄膜を堆積しながら基板を保持および移動する装置で構成されています。

薄膜の作成に使用できる蒸発には、主に2つのタイプがあります。 これらは抵抗蒸発と電子ビーム蒸発です。 これらの技術の両方において、ターゲット材料は、蒸発するか昇華するまで薄膜蒸発器で加熱されます。 ガスとして、ターゲット材料は、基板に着地して薄膜を形成するまで真空チャンバ内を移動します。 これらの技術は両方とも、ターゲット材料がガスと同じくらい安定している必要があります。

抵抗蒸発では、電流がターゲット材料に流れます。ターゲット材料は、通電されると高温になります。 十分な熱があると、ターゲット材料が蒸発または昇華します。 金とアルミニウムは、フィラメントと呼ばれる金属線の形で蒸発できる一般的なターゲット材料です。 フィラメントの形をしたターゲット材料は、エバポレーターにロードするのが難しく、少量でしか作業できません。 薄膜蒸発器は、ターゲット材料の薄いシートを使用することもできます。これは、多くの場合、作業が簡単で、蒸発するとより多くの物質を生成します。

ターゲット材料の中には、プロセス中に固形物の大きな部分を流す可能性があるため、抵抗蒸発に適さないものがあります。 これらの固体が基板上に形成された薄膜と衝突すると、基板を破壊する可能性があります。 これらの材料を蒸発させるには、密閉された加熱源を使用する必要があります。これにより、加熱チャンバー内に固体物質の部分を閉じ込めながら、ガス状の材料を小さな穴から逃がすことができます。

電子ビーム蒸発は、高エネルギー電子のビームをターゲット材料に向けることにより、ターゲット材料を加熱します。 このタイプの薄膜エバポレーターでは、ターゲット材料は冷却された炉床に保持され、電子が衝突して加熱されます。 このプロセスは、エネルギーの集束ビームが装置全体を加熱せずにターゲット材料を加熱できるため、蒸発温度が非常に高いターゲット材料に役立ちます。 ターゲット材料を保持する容器は極端な熱にさらされないため、プロセス中に溶けたり蒸発したりしません。 このタイプの薄膜蒸着には特定の機器が必要であり、非常に費用がかかります。