Vad är en tunn filmindunstare?
En tunnfilmindunstare är en maskin som används för att skapa tunnfilm. Genom förångning eller sublimering av olika element kan en tunnfilmsindunstare avsätta extremt tunna lager av atomer eller molekyler på ett substratmaterial. Maskinen består av en vakuumkammare, ett värmeelement och en apparat som håller och förflyttar ett underlag medan en tunn film placeras på den.
Det finns två primära typer av förångning som kan användas för att skapa en tunn film. Dessa är resistiv förångning och elektronstråleindunstning. I båda dessa tekniker värms ett målmaterial i en tunnfilmsindunstare tills det antingen förångas eller sublimeras. Som gas rör sig målmaterialet genom en vakuumkammare tills det landar på ett underlag och bildar en tunn film. Båda dessa tekniker kräver att målmaterialen är lika stabila som en gas.
Vid resistiv förångning ledes en elektrisk ström genom ett målmaterial, som blir varmt när det strömförsörjs. Med tillräckligt med värme avdunstar eller sublimerar målmaterialet. Guld och aluminium är vanliga målmaterial som kan förångas i form av metalltrådar, kallade filament. Målmaterial i form av filament är svåra att ladda på en förångare och kan bara bearbetas i små mängder. En tunnfilmsindunstare kan också använda tunna skikt av ett målmaterial, som ofta är lättare att arbeta med och ger mer material när det förångas.
Vissa målmaterial är olämpliga för resistiv förångning eftersom de kan tappa stora delar av fast material under processen. Om dessa fasta ämnen kolliderar med den tunna filmen som bildas på underlaget kan de förstöra den. Förångning av dessa material kräver användning av en sluten värmekälla som gör att den gasformiga formen av materialet kan slippa ut genom små hål under fångande av delar av fast material i värmekammaren.
Elektronstråleindunstning värmer målmaterialet genom att rikta en stråle av högenergi-elektroner mot det. I denna typ av tunnfilmsindunstare förvaras målmaterialet i en kyld härd medan det bombarderas med elektroner och värms upp. Denna process är användbar för målmaterial med en mycket hög förångningstemperatur eftersom den fokuserade strålen av energi kan värma målmaterialet utan att värma upp hela apparaten. Behållaren som håller målmaterialet utsätts inte för extrem värme, så det smälter inte eller avdunstar under processen. Denna typ av tunna filmindunstning kräver specifik utrustning och kan vara ganska kostsam.