Материалы, используемые в термическом испарении, включают в себя различные источники и формы, предназначенные в основном для облегчения нагрева и испарения материалов в условиях высокого вакуума. Источники обычно изготавливаются из таких материалов, как вольфрам, тантал или молибден, и имеют такие формы, как лодочки, корзины, нити и стержни с покрытием. Эти источники предназначены для того, чтобы выдерживать высокие температуры и эффективно нагревать испаряемые материалы, которые могут иметь форму кусков, фольги, гранул, проволоки, стержней, дроби и пуль.
Термические источники испарения:
- Лодки: Они широко используются и бывают разных размеров. Более крупные лодки обычно требуют большей мощности для той же скорости осаждения, но могут выдерживать более высокую максимальную скорость осаждения.
- Корзины и филаменты: Они также используются, часто поддерживая тигли или непосредственно нагревая испаряемые материалы.
- Стержни с покрытием: Они могут иметь пассивное покрытие из материала, например оксида алюминия, для повышения производительности или долговечности.
Типы используемых материалов:
- Металлы: Обычно используются такие металлы, как золото, серебро, титан и медь. Эти материалы выбирают за их проводимость, ковкость и устойчивость к коррозии.
- Полупроводники: Такие материалы, как диоксид кремния, используются в приложениях, требующих особых электрических свойств.
- Тугоплавкие металлы: Вольфрам и молибден используются благодаря высоким температурам плавления и долговечности при сильном нагреве.
Методы нагрева:
- Резистивный нагрев Испарение: Материал нагревается в тигле с резистивным нагревом, и пар конденсируется на подложке.
- Испарение электронным пучком: Электронный луч фокусируется на материале, вызывая быстрый нагрев и испарение.
- Вспышечное испарение: Материал быстро нагревается до температуры испарения с помощью импульса высокого тока или интенсивного источника тепла.
- Испарение с индукционным нагревом: Индукционный нагрев вызывает токи в исходном материале, что приводит к нагреву и испарению.
Обзор процесса:
Термическое испарение предполагает нагревание твердого материала в высоковакуумной камере до кипения и испарения с образованием пара под давлением. Этот пар образует облако, которое перемещается по камере и оседает на подложке в виде тонкой пленки. Вакуумная среда гарантирует, что поток пара проходит без реакции или рассеяния на других атомах.
Это подробное объяснение охватывает материалы и методы, используемые при термическом испарении, обеспечивая полное понимание процесса и его применения в различных отраслях промышленности.
