Испарительное покрытие: путем нагревания и испарения определенного вещества для нанесения его на твердую поверхность это называется испарительным покрытием.Этот метод был впервые предложен М. Фарадеем в 1857 г. и стал одним из
широко используемые методы покрытия в наше время.Структура оборудования для напыления показана на рисунке 1.
Испаряемые вещества, такие как металлы, соединения и т. д., помещают в тигель или подвешивают на раскаленной проволоке в качестве источника испарения, а обрабатываемую деталь, такую как металлическая, керамическая, пластиковая и другие подложки, помещают перед тигель.После вакуумирования системы до высокого вакуума тигель нагревают для испарения содержимого.Атомы или молекулы испаряемого вещества осаждаются на поверхности подложки конденсированным образом.Толщина пленки может составлять от сотен ангстрем до нескольких микрон.Толщина пленки определяется скоростью и временем испарения источника испарения (или количеством загрузки) и связана с расстоянием между источником и подложкой.Для покрытий большой площади часто используется вращающаяся подложка или несколько источников испарения, чтобы обеспечить однородность толщины пленки.Расстояние от источника испарения до подложки должно быть меньше длины свободного пробега молекул пара в остаточном газе, чтобы предотвратить столкновение молекул пара с молекулами остаточного газа и не вызвать химические эффекты.Средняя кинетическая энергия молекул пара составляет от 0,1 до 0,2 электрон-вольта.
Существует три типа источников испарения.
① Источник нагрева сопротивлением: используйте тугоплавкие металлы, такие как вольфрам и тантал, для изготовления фольги или нити накаливания и подайте электрический ток для нагрева испаряемого вещества над ним или в тигле (рис. 1 [Схема оборудования для нанесения покрытия методом испарения] вакуумное покрытие) Нагрев сопротивлением источник в основном используется для испарения таких материалов, как Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni;
② Высокочастотный индукционный нагреватель: используйте высокочастотный индукционный ток для нагрева тигля и испаряемого материала;
③Источник электронно-лучевого нагрева: применимо Для материалов с более высокой температурой испарения (не ниже 2000 [618-1]) материал испаряется путем бомбардировки материала электронными лучами.
По сравнению с другими методами вакуумного покрытия, испарительное покрытие имеет более высокую скорость осаждения и может быть покрыто элементарными и не термически разлагающимися составными пленками.
Для осаждения монокристаллической пленки высокой чистоты можно использовать молекулярно-лучевую эпитаксию.Устройство молекулярно-лучевой эпитаксии для выращивания легированного монокристаллического слоя GaAlAs показано на рисунке 2 [Схема устройства вакуумного покрытия для молекулярно-лучевой эпитаксии].Струйная печь оснащена источником молекулярного пучка.Когда он нагревается до определенной температуры в сверхвысоком вакууме, элементы в печи выбрасываются на подложку пучкообразным молекулярным потоком.Подложка нагревается до определенной температуры, осевшие на подложку молекулы могут мигрировать, и кристаллы растут в порядке кристаллической решетки подложки.Молекулярно-лучевая эпитаксия может быть использована для
получить монокристаллическую пленку высокочистого соединения с требуемым стехиометрическим соотношением.Пленка растет медленнее всего. Скорость можно регулировать на уровне 1 одиночный слой/сек.Управляя перегородкой, можно точно изготовить монокристаллическую пленку с требуемым составом и структурой.Молекулярно-лучевая эпитаксия широко используется для изготовления различных оптических интегральных устройств и различных пленок со сверхрешетчатой структурой.
Время публикации: 31 июля 2021 г.