Acoperire prin evaporare: Prin încălzirea și evaporarea unei anumite substanțe pentru a o depune pe suprafața solidă, se numește acoperire prin evaporare.Această metodă a fost propusă pentru prima dată de M. Faraday în 1857 și a devenit una dintre cele
tehnici de acoperire utilizate în mod obișnuit în vremurile moderne.Structura echipamentului de acoperire prin evaporare este prezentată în Figura 1.
Substanțele evaporate precum metalele, compușii etc. sunt plasate într-un creuzet sau atârnate pe un fir fierbinte ca sursă de evaporare, iar piesa de prelucrat, cum ar fi metal, ceramică, plastic și alte substraturi, este plasată în fața creuzet.După ce sistemul este evacuat la vid înalt, creuzetul este încălzit pentru a evapora conținutul.Atomii sau moleculele substanței evaporate se depun pe suprafața substratului în mod condensat.Grosimea filmului poate varia de la sute de angstromi la câțiva microni.Grosimea filmului este determinată de viteza de evaporare și timpul sursei de evaporare (sau cantitatea de încărcare) și este legată de distanța dintre sursă și substrat.Pentru acoperirile cu suprafețe mari, un substrat rotativ sau mai multe surse de evaporare sunt adesea folosite pentru a asigura uniformitatea grosimii filmului.Distanța de la sursa de evaporare la substrat ar trebui să fie mai mică decât calea liberă medie a moleculelor de vapori din gazul rezidual pentru a preveni ciocnirea moleculelor de vapori cu moleculele de gaz rezidual de a provoca efecte chimice.Energia cinetică medie a moleculelor de vapori este de aproximativ 0,1 până la 0,2 electron volți.
Există trei tipuri de surse de evaporare.
①Sursă de încălzire cu rezistență: Folosiți metale refractare, cum ar fi wolfram și tantalul pentru a face folie sau filament de barcă și aplicați curent electric pentru a încălzi substanța evaporată deasupra sau în creuzet (Figura 1 [Schema schematică a echipamentului de acoperire prin evaporare] acoperire cu vid) Încălzire prin rezistență sursa este utilizată în principal pentru evaporarea materialelor precum Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni;
②Sursă de încălzire prin inducție de înaltă frecvență: utilizați curent de inducție de înaltă frecvență pentru a încălzi creuzetul și materialul de evaporare;
③Sursă de încălzire cu fascicul de electroni: aplicabilă Pentru materialele cu o temperatură de evaporare mai mare (nu mai mică de 2000 [618-1]), materialul este vaporizat prin bombardarea materialului cu fascicule de electroni.
În comparație cu alte metode de acoperire în vid, acoperirea prin evaporare are o rată de depunere mai mare și poate fi acoperită cu filme compuse elementare și nedescompuse termic.
Pentru a depune un film monocristal de înaltă puritate, se poate folosi epitaxia cu fascicul molecular.Dispozitivul de epitaxie cu fascicul molecular pentru creșterea stratului de un singur cristal GaAlAs dopat este prezentat în Figura 2 [Diagrama schematică a acoperirii în vid a dispozitivului de epitaxie cu fascicul molecular].Cuptorul cu jet este echipat cu o sursă de fascicul molecular.Când este încălzit la o anumită temperatură sub vid ultra-înalt, elementele din cuptor sunt ejectate pe substrat într-un curent molecular asemănător unui fascicul.Substratul este încălzit la o anumită temperatură, moleculele depuse pe substrat pot migra, iar cristalele sunt crescute în ordinea rețelei cristaline a substratului.Epitaxia fasciculului molecular poate fi folosită pentru
obțineți un film monocristal compus de înaltă puritate cu raportul stoechiometric necesar.Filmul crește cel mai lent. Viteza poate fi controlată la 1 singur strat/sec.Prin controlul deflectorului, filmul monocristal cu compoziția și structura necesară poate fi realizat cu precizie.Epitaxia fasciculului molecular este utilizată pe scară largă pentru a fabrica diverse dispozitive optice integrate și diferite filme cu structură superlatice.
Ora postării: 31-iul-2021