热蒸发是一种物理气相沉积(PVD)技术,在真空环境中加热材料产生蒸汽,蒸汽沉积到基底上形成薄膜。
这种方法的特点是简单、耗电少,而且沉积过程温和。
蒸发粒子的能量通常在 0.12 eV 左右。
5 个要点说明
1.加热材料
沉积过程首先要加热要沉积的材料。
这种加热通常通过蒸发源中的电阻加热来实现。
材料必须达到可以汽化的温度,这意味着其表面原子获得足够的能量离开表面,变成蒸汽。
2.真空环境
热蒸发是在压力小于 10^-5 托的真空室中进行的。
这种低压至关重要,因为它能确保蒸发粒子的平均自由路径长于蒸发源和基底之间的距离。
平均自由路径指的是一个粒子在与另一个粒子碰撞之前所能移动的平均距离。
在真空中,这些碰撞会减至最小,从而使蒸气能够直线向基底移动,而不会散射或与其他原子发生反应。
3.沉积到基底上
材料一旦汽化,就会形成蒸汽流,穿过真空室到达基底。
基底的位置应与蒸发源保持一定的距离,以便蒸气在接触基底时凝结,形成薄膜。
蒸发源和基底之间的距离通常在 200 毫米到 1 米之间。
4.蒸发颗粒的能量
在此过程中蒸发的粒子能量约为 0.12 eV,与其他 PVD 方法相比相对较低。
这种低能量有利于形成温和的沉积过程,从而最大限度地减少对基底和沉积薄膜的损坏。
5.优势和应用
热蒸发因其简单和低能耗而备受青睐。
它广泛应用于实验室和工业环境中的薄膜沉积。
该技术用途广泛,可用于多种材料,但仅限于易于蒸发且不需要极高温度的材料。
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