Hva er fordamping av tynn film?

Tynnfilmfordamping er en prosess med fysisk dampavsetning som brukes til å lage tynne filmer av et materiale. Tynn ofte brukt til metallfilmer og solcelleovertak, bruker tynnfilmfordamping forskjellige teknologier for å fordampe større biter av materialet i et vakuumkammer for å etterlate et tynt, jevnt lag på en overflate. Den mest brukte prosessen med fordampning av tynn film innebærer oppvarming og fordamping av selve målmaterialet, og deretter la det kondensere på underlaget, eller overflaten, som mottar den tynne filmen.

Denne prosessen begynner typisk i et forseglet vakuumkammer, som er optimalisert for å trekke opp damp og gassformede partikler ved å redusere luftpresset og kråkeshalving av damp og gassformede partikler. Ikke bare reduserer dette energien som trengs for å fordampe, men det gir også en mer direkte vei til deponeringsområdet fordi damppartiklene ikke blir sprettet av så mange andre partikler i kammeret. Dårlig kammerkonstruksjon med mer lufttrykkvil redusere disse vakuumeffektene, og føre til at den resulterende tynne filmen blir mindre glatt og ensartet.

Det er to hovedstrategier for å fordampe målmaterialet er fordampning av elektronstråle og fordampning av filament. Elektronstråleteknikker involverer oppvarming av kildematerialet til høye temperaturer ved å bombardere det med en strøm av elektroner, som er regissert av et magnetfelt. Tungsten brukes vanligvis som kilden til elektronene, og det kan gi mer varme for materialet enn filamentfordampingsteknikker. Selv om elektronstråler kan oppnå høyere temperaturer, kan de også skape utilsiktede skadelige bivirkninger, for eksempel røntgenbilder, noe som potensielt kan skade materialene i kammeret. Annealeringsprosesser kan eliminere disse effektene.

Filamentfordamping er den andre metoden for å indusere fordamping i materialet, og det innebærer oppvarming gjennom resistiVE elementer. Vanligvis skapes motstand ved å mate strøm gjennom en stabil motstand, generere nok varme til å smelte og deretter fordampe materialet. Selv om denne prosessen kan øke sannsynligheten for forurensning, kan den skape raske deponeringshastigheter som gjennomsnittlig til omtrent 1 nm per sekund.

Sammenlignet med andre metoder for dampavsetning, for eksempel sputtering og kjemisk dampavsetning, gir tynnfilmfordamping noen få viktige fordeler og ulemper. Noen av ulempene inkluderer mindre overflateenhet og redusert trinndekning. Fordelene inkluderer raskere avsetningshastigheter, spesielt sammenlignet med sputtering, og færre høyhastighetsioner og elektroner, som er hyppige i sputteringsprosesser.