Förångningsbeläggning: Genom att värma och förånga ett visst ämne för att avsätta det på den fasta ytan, kallas det förångningsbeläggning.Denna metod föreslogs först av M. Faraday 1857, och den har blivit en av de
vanliga beläggningstekniker i modern tid.Strukturen för förångningsbeläggningsutrustningen visas i figur 1.
Förångade ämnen som metaller, föreningar etc. placeras i en degel eller hängs på en het tråd som förångningskälla och arbetsstycket som ska pläteras, såsom metall, keramik, plast och andra substrat, placeras framför degel.Efter att systemet har evakuerats till ett högt vakuum, värms degeln för att förånga innehållet.Atomerna eller molekylerna av det förångade ämnet avsätts på ytan av substratet på ett kondenserat sätt.Filmens tjocklek kan variera från hundratals ångström till flera mikrometer.Filmens tjocklek bestäms av förångningshastigheten och tiden för förångningskällan (eller belastningsmängden), och är relaterad till avståndet mellan källan och substratet.För beläggningar med stor yta används ofta ett roterande substrat eller flera förångningskällor för att säkerställa likformigheten i filmtjockleken.Avståndet från förångningskällan till substratet bör vara mindre än den genomsnittliga fria vägen för ångmolekyler i restgasen för att förhindra kollisionen av ångmolekyler med kvarvarande gasmolekyler från att orsaka kemiska effekter.Den genomsnittliga kinetiska energin för ångmolekyler är cirka 0,1 till 0,2 elektronvolt.
Det finns tre typer av förångningskällor.
① Motståndsvärmekälla: Använd eldfasta metaller som volfram och tantal för att göra båtfolie eller filament, och applicera elektrisk ström för att värma upp det förångade ämnet ovanför det eller i degeln (Figur 1 [Schematiskt diagram över förångningsbeläggningsutrustning] vakuumbeläggning) Motståndsuppvärmning källan används huvudsakligen för att förånga material såsom Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni;
②Högfrekvent induktionsvärmekälla: använd högfrekvent induktionsström för att värma degeln och förångningsmaterialet;
③Elektronstrålevärmekälla: tillämplig För material med högre förångningstemperatur (inte lägre än 2000 [618-1]), förångas materialet genom att bombardera materialet med elektronstrålar.
Jämfört med andra vakuumbeläggningsmetoder har evaporativ beläggning en högre avsättningshastighet och kan beläggas med elementära och icke-termiskt sönderdelade sammansatta filmer.
För att avsätta en enkristallfilm med hög renhet kan molekylär strålepitaxi användas.Den molekylära strålepitaxianordningen för att odla ett dopat GaAlAs-enkristallskikt visas i figur 2 [schematiskt diagram över vakuumbeläggning av molekylärstråleepitaxianordning].Jetugnen är utrustad med en molekylär strålkälla.När den värms upp till en viss temperatur under ultrahögt vakuum, sprutas elementen i ugnen ut till substratet i en strålliknande molekylström.Substratet värms upp till en viss temperatur, molekylerna som avsatts på substratet kan migrera och kristallerna odlas i ordningsföljden för substratets kristallgitter.Molekylär strålepitaxi kan användas för att
erhålla en enkristallfilm av hög renhet med det stökiometriska förhållandet som krävs.Filmen växer långsammast Hastigheten kan styras till 1 enstaka lager/sek.Genom att styra baffeln kan enkristallfilmen med den erforderliga sammansättningen och strukturen göras exakt.Molekylär strålepitaxi används ofta för att tillverka olika optiska integrerade enheter och olika supergitterstrukturfilmer.
Posttid: 31 juli 2021