Was ist ein Dünnfilmverdampfer?

Ein Dünnfilmverdampfer ist eine Maschine, die zum Erstellen eines dünnen Films verwendet wird.Durch Verdunstung oder Sublimation verschiedener Elemente kann ein Dünnfilmverdampfer extrem dünne Schichten von Atomen oder Molekülen auf ein Substratmaterial abdecken.Die Maschine besteht aus einer Vakuumkammer, einem Heizelement und einem Gerät, das ein Substrat hält und bewegt, während ein dünner Film darauf abgelagert wird.

Es gibt zwei primäre Arten der Verdunstung, die zum Erstellen eines dünnen Films verwendet werden können.Dies sind resistive Verdunstung und Elektronenstrahlverdampfung.In beiden Techniken wird ein Zielmaterial in einem Dünnfilmverdampfer erhitzt, bis es entweder verdunstet oder untermauert.Als Gas bewegt sich das Zielmaterial durch eine Vakuumkammer, bis es auf einem Substrat landet und einen dünnen Film bildet.Beide Techniken erfordern, dass die Zielmaterialien so stabil sind wie ein Gas.

Bei der Widerstandsverdampfung wird ein elektrischer Strom durch ein Zielmaterial geleitet, das so heiß wird, wie er mit Energie versorgt wird.Mit genügend Wärme verdunstet das Zielmaterial oder untermauert.Gold und Aluminium sind gängige Zielmaterialien, die in Form von Metalldrähten, als Filamente bezeichnet werden können, verdampft werden.Zielmaterialien in Form von Filamenten sind schwer auf einen Verdampfer zu laden und können nur in kleinen Mengen bearbeitet werden.Ein Dünnfilmverdampfer kann auch dünne Blätter eines Zielmaterials verwenden, das oft leichter zu arbeiten ist und beim Verdampfen mehr Materie liefern.

Einige Zielmaterialien sind für die Widerstandsverdunstung ungeeignet, da sie während des Prozesses große Abschnitte mit festem Substanz ablegen können.Wenn diese Feststoffe mit dem dünnen Film kollidieren, der sich auf dem Substrat bildet, können sie ihn ruinieren.Die Verdampfung dieser Materialien erfordert die Verwendung einer geschlossenen Heizquelle, die es der gasförmigen Form des Materials durch kleine Löcher entweichen lässt und gleichzeitig Abschnitte fester Materie innerhalb der Heizkammer einbleibt.

Elektronenstrahlverdampfung erwärmt das Zielmaterial, indem sie einen Strahl mit hoher Energieelektronen darauf lenken.In dieser Art von Dünnfilmverdampfer wird das Zielmaterial in einem gekühlten Herd gehalten, während es mit Elektronen bombardiert und erhitzt wird.Dieser Prozess ist nützlich für Zielmaterialien mit einer sehr hohen Verdampfungstemperatur, da der fokussierte Energiestrahl das Zielmaterial erhitzen kann, ohne den gesamten Gerät zu erhitzen.Der Behälter, der das Zielmaterial hält, ist nicht extremer Wärme ausgesetzt, sodass er während des Prozesses nicht schmilzt oder verdampft.Diese Art von Dünnfilmverdampfung erfordert spezifische Ausrüstung und kann ziemlich kostspielig sein.