Hva er tynn filminndamping?

Fordamping av tynn film er en prosess med fysisk dampavsetning som brukes til å lage tynne filmer av et materiale. Fordamping av tynnfilm, som oftest brukes til metallfilmer og soltak, bruker forskjellige teknologier for å fordampe større deler av materialet i et vakuumkammer for å etterlate et tynt, jevnt lag på en overflate. Den mest benyttede prosessen med fordampning av tynnfilm innebærer å varme og fordampe selve målmaterialet, og deretter la det kondensere på underlaget eller overflaten som mottar den tynne filmen.

Denne prosessen begynner vanligvis i et forseglet vakuumkammer, som er optimalisert for å trekke opp damp og gassformige partikler ved å redusere lufttrykket og overfylle andre luftmolekyler. Ikke bare reduserer dette energien som trengs for å fordampe, men det gir også mulighet for en mer direkte vei til avsettingsområdet fordi damppartiklene ikke sprettes rundt av så mange andre partikler i kammeret. Dårlig kammerkonstruksjon med mer lufttrykk vil redusere disse vakuumeffektene og føre til at den resulterende tynne filmen blir mindre jevn og jevn.

Det er to hovedstrategier for å fordampe målmaterialet er elektronstrålefordamping og glødefordamping. Elektronstråleteknikker involverer oppvarming av kildematerialet til høye temperaturer ved å bombardere det med en strøm av elektroner, som er rettet av et magnetfelt. Tungsten brukes vanligvis som kilde til elektronene, og det kan produsere mer varme for materialet enn glødet fordampningsteknikker. Selv om elektronstråler kan oppnå høyere temperatur, kan de også skape utilsiktede skadelige bivirkninger, for eksempel røntgenstråler, som potensielt kan skade materialene i kammeret. Glødende prosesser kan eliminere disse effektene.

Fordampning av glødetråd er den andre metoden for å indusere fordampning i materialet, og det innebærer oppvarming gjennom resistive elementer. Vanligvis oppstår motstand ved å føre strøm gjennom en stabil motstand, generere nok varme til å smelte og deretter fordampe materialet. Selv om denne prosessen kan øke sannsynligheten for forurensning litt, kan den skape raske deponeringshastigheter som gjennomsnittlig blir til omtrent 1 nm per sekund.

Sammenlignet med andre metoder for dampavsetning, for eksempel sputtering og kjemisk dampavsetning, gir tynnfilmfordampning noen få viktige fordeler og ulemper. Noen av ulempene inkluderer mindre jevnhet på overflaten og redusert trinndekning. Fordelene inkluderer raskere avsettingshastigheter, spesielt sammenlignet med sputtering, og færre høyhastighetsioner og elektroner, som er hyppige i sputtering prosesser.