Термическое испарение - это метод физического осаждения из паровой фазы (PVD), который заключается в нагревании твердого материала в высоковакуумной камере для получения пара, который затем осаждается на подложку в виде тонкой пленки. Этот процесс широко используется в промышленности для создания металлических связующих слоев в солнечных батареях, тонкопленочных транзисторах, полупроводниковых пластинах и OLED-дисплеях на основе углерода.
Процесс осаждения тонких пленок методом термического испарения:
-
Высоковакуумная среда Установка:
-
Первым шагом в процессе термического испарения является создание высоковакуумной среды в камере осаждения. Эта среда очень важна, поскольку она удаляет частицы газа, которые могут помешать процессу осаждения. Для поддержания этой среды используется вакуумный насос, обеспечивающий достаточно низкое давление, чтобы предотвратить любые нежелательные взаимодействия между паром и молекулами остаточного газа.Нагрев исходного материала:
-
Исходный материал, то есть вещество, подлежащее осаждению, нагревается до высокой температуры в вакуумной камере. Этот нагрев может быть достигнут различными методами, такими как резистивный нагрев или электронно-лучевое испарение (e-beam evaporation). Высокая температура заставляет материал испаряться, создавая давление пара.
-
Перенос паров и осаждение:
Испаренный материал образует поток пара, который проходит через вакуумную камеру. В этой среде пар может двигаться, не вступая в реакцию и не рассеиваясь на других атомах. Затем он достигает подложки, где конденсируется и образует тонкую пленку. Подложка обычно предварительно размещается для обеспечения оптимального осаждения паров.
-
Формирование тонкой пленки:
-
Когда пар конденсируется на подложке, он образует тонкую пленку. Толщину и однородность пленки можно контролировать, регулируя время осаждения и температуру исходного материала. Повторение циклов осаждения может усилить рост и зарождение тонкой пленки.Области применения и разновидности:
Электронно-лучевое испарение:
