İnce Film Buharlaştırıcı Nedir?

İnce bir film buharlaştırıcı, ince film oluşturmak için kullanılan bir makinedir. Çeşitli elemanların buharlaştırılması veya yüceltilmesiyle, ince bir film buharlaştırıcı, bir substrat malzemesinin üzerine aşırı ince atom veya molekül katmanları bırakabilir. Makine bir vakum odası, bir ısıtma elemanı ve ince bir film üzerine biriktirilirken bir substratı tutan ve hareket ettiren bir cihazdan oluşur.

İnce bir film oluşturmak için kullanılabilecek iki ana buharlaşma tipi vardır. Bunlar dirençli buharlaşma ve elektron ışını buharlaşmasıdır. Bu tekniklerin her ikisinde de, hedef bir malzeme buharlaşana veya süblimasyon yapana kadar ince bir film buharlaştırıcıda ısıtılır. Bir gaz olarak, hedef malzeme bir substrat üzerine inene ve ince bir film oluşturana kadar bir vakum odasına doğru hareket eder. Bu tekniklerin her ikisi de, hedef malzemelerin bir gaz kadar kararlı olmasını gerektirir.

Dirençli buharlaşmada, bir elektrik akımı enerji verildiğinde ısınan bir hedef malzemeden geçirilir. Yeterli ısı ile, hedef malzeme buharlaşır veya süblime olur. Altın ve alüminyum, filamentler adı verilen metal teller şeklinde buharlaştırılabilen ortak hedef malzemelerdir. Filament formundaki hedef malzemelerin bir buharlaştırıcıya yüklenmesi zordur ve sadece küçük miktarlarda çalışılabilir. İnce bir film buharlaştırıcı, buharlaştırıldığında daha fazla maddeyle çalışmak ve çoğu zaman daha kolay olan, hedef malzemeden ince tabakalar da kullanabilir.

Bazı hedef malzemeler dirençli buharlaşma için uygun değildir, çünkü işlem sırasında büyük miktarda katı madde dökebilirler. Bu katılar, alt tabaka üzerinde ince bir film tabakası ile çarpışırsa, onu mahvedebilirler. Bu malzemelerin buharlaştırılması, katı gazın ısıtma bölmesi içerisindeki kısımlarını yakalarken, malzemenin gaz halindeki formunun küçük deliklerden kaçmasına izin veren kapalı bir ısıtma kaynağının kullanılmasını gerektirir.

Elektron ışını buharlaşması, kendisine yüksek enerjili elektron ışını yönlendirerek hedef materyali ısıtır. Bu tip ince film buharlaştırıcıda, hedef malzeme elektronlarla bombalanır ve ısıtılırken soğutulmuş bir ocakta tutulur. Bu işlem çok yüksek buharlaşma sıcaklığına sahip hedef malzemeler için kullanışlıdır, çünkü odaklanmış enerji ışını tüm cihazı ısıtmadan hedef materyali ısıtabilir. Hedef materyali tutan kap aşırı ısıya maruz kalmaz, bu nedenle işlem sırasında erimez veya buharlaşmaz. Bu tip ince film buharlaşması özel ekipman gerektirir ve oldukça maliyetli olabilir.