Wat is dunnefilmafzetting door thermische verdamping?

Een van de gebruikelijke methoden voor Physical Vapour Deposition (PVD) is thermische verdamping. Dit is een vorm van Thin Film Deposition, een vacuümtechnologie voor het aanbrengen van coatings Verdamping Vacuüm Coating Machine Leveranciers: van pure materialen naar het oppervlak van verschillende objecten. De coatings, ook wel films genoemd, zijn gewoonlijk in het diktebereik van angstrom tot micron en kunnen een enkel materiaal zijn, of kunnen meerdere materialen in een gelaagde structuur zijn.
De materialen die met thermische verdampingstechnieken moeten worden toegepast, kunnen zuivere atomaire elementen zijn, waaronder zowel metalen als niet-metalen, of kunnen moleculen zijn zoals oxiden en nitriden. Het te coaten object wordt het substraat genoemd en kan van alles zijn, zoals: halfgeleiderwafels, zonnecellen, optische componenten of vele andere mogelijkheden.

Thermische verdamping omvat het verwarmen van een vast materiaal in een hoogvacuümkamer, waarbij het op een temperatuur wordt gebracht die enige dampdruk veroorzaakt. Binnen het vacuüm is zelfs een relatief lage dampdruk voldoende om een ​​dampwolk in de kamer op te werpen. Dit verdampte materiaal vormt nu een dampstroom, die door de kamer gaat en het substraat raakt, eraan klevend als een coating of film.
Aangezien in de meeste gevallen van thermische verdampingsprocessen het materiaal wordt verwarmd tot het smeltpunt en vloeibaar is, bevindt het zich meestal op de bodem van de kamer, vaak in een soort rechtopstaande smeltkroes. De damp stijgt dan boven deze onderste bron en de substraten worden omgekeerd in geschikte armaturen aan de bovenkant van de kamer gehouden. De oppervlakken die bedoeld zijn om te worden gecoat, zijn dus naar beneden gericht naar het verwarmde bronmateriaal om hun coating te ontvangen.
Mogelijk moeten er maatregelen worden genomen om de hechting van de film te verzekeren en om de verschillende filmeigenschappen naar wens te regelen. Gelukkig kunnen het ontwerp en de methoden van het thermische verdampingssysteem het mogelijk maken om een ​​aantal parameters aan te passen om procesingenieurs de mogelijkheid te geven de gewenste resultaten te bereiken voor variabelen zoals dikte, uniformiteit, hechtsterkte, spanning, korrelstructuur, optische of elektrische eigenschappen, enz. .
Er zijn twee primaire manieren om het bronmateriaal te verwarmen. Een methode, vaak filamentverdamping genoemd, is een eenvoudig elektrisch weerstandswarmte-element of filament. Er zijn tal van verschillende fysieke configuraties van deze resistieve verdampingsfilamenten, waaronder vele bekend als "boten" - in wezen dunne plaatmetalen stukken van geschikte metalen voor hoge temperaturen (zoals wolfraam) met gevormde inkepingen of troggen waarin het materiaal wordt geplaatst. De gloeidraadbron biedt de veiligheid van een lage spanning, hoewel er een zeer hoge stroom nodig is, meestal enkele honderden ampère.3