热蒸发是物理气相沉积(PVD)的一种方法,包括在高真空室中加热固体材料以产生蒸汽,然后以薄膜的形式沉积到基底上。这种工艺广泛应用于工业领域,例如在太阳能电池、薄膜晶体管、半导体晶片和碳基有机发光二极管中形成金属结合层。
热蒸发薄膜沉积工艺:
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高真空环境设置:
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热蒸发的第一步是在沉积室中设置高真空环境。这种环境至关重要,因为它能去除可能干扰沉积过程的气体微粒。真空泵用于维持这种环境,确保压力足够低,以防止蒸气和残余气体分子之间发生任何不必要的相互作用。加热源材料:
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源材料,即要沉积的物质,在真空室中被加热到高温。这种加热可通过电阻加热或电子束蒸发(e-beam evaporation)等各种方法实现。高温会使材料汽化,产生蒸汽压。
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蒸汽传输和沉积:
汽化的材料形成蒸汽流,在真空室中流动。在这种环境下,蒸汽可以在不与其他原子发生反应或散射的情况下移动。然后,它到达基底,在那里凝结并形成薄膜。基底通常预先定位,以确保蒸汽的最佳沉积效果。
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薄膜的形成:
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蒸汽在基底上凝结后形成薄膜。薄膜的厚度和均匀性可以通过调整沉积时间和源材料的温度来控制。重复沉积循环可促进薄膜的生长和成核。应用和变化:
电子束蒸发: