Основное различие между напылением и термическим испарением заключается в механизмах и условиях, при которых происходит осаждение тонких пленок. При термическом испарении материал нагревается до температуры испарения, что приводит к его испарению и последующей конденсации на подложке. В отличие от этого, при напылении используется плазменная среда для физического выброса атомов из материала мишени на подложку.
Термическое испарение:
Термическое испарение - это процесс, при котором материал нагревается до высокой температуры, в результате чего он испаряется и затем конденсируется на более холодной подложке, образуя тонкую пленку. Этот метод может быть реализован с помощью различных технологий нагрева, таких как резистивный нагрев, нагрев электронным лучом или лазерный нагрев. Энергия, задействованная в этом процессе, в основном тепловая, а скорость испарения зависит от температуры исходного материала. Этот метод подходит для материалов с низкой температурой плавления и, как правило, является менее дорогостоящим и простым в эксплуатации. Однако термическое испарение часто приводит к образованию менее плотных пленок и может привносить примеси, если материал тигля загрязняет испаряемый материал.Напыление:
- Напыление, с другой стороны, включает в себя плазменный разряд, который бомбардирует материал мишени высокоэнергетическими частицами (обычно инертными газами, такими как аргон). Удар этих частиц выбивает атомы из мишени, которые затем перемещаются и оседают на подложке. Этот процесс происходит в вакууме и при более низких температурах по сравнению с термическим испарением. Напыление обеспечивает лучший ступенчатый охват, то есть позволяет покрывать неровные поверхности более равномерно. Оно также позволяет получать пленки более высокой чистоты и способно осаждать широкий спектр материалов, в том числе с высокой температурой плавления. Однако напыление обычно имеет более низкую скорость осаждения и является более сложным и дорогостоящим в эксплуатации.Сравнение и соображения:
- Энергия и чистота: Напыление работает в плазменной среде с более высокой кинетической энергией, что приводит к более чистому и точному осаждению на атомном уровне. Термическое испарение, хотя и более простое, может привести к получению менее чистых пленок из-за возможного загрязнения тигля.
- Скорость и равномерность осаждения: Термическое испарение обычно имеет более высокую скорость осаждения, но может не покрывать сложные или неровные поверхности так же равномерно, как напыление.
Пригодность материалов:
Термическое испарение лучше подходит для материалов с более низкой температурой плавления, в то время как напыление может работать с более широким спектром материалов, включая материалы с высокой температурой плавления.
