真空热蒸发是一种物理气相沉积(PVD)技术,在这种技术中,材料在真空室中被加热直至汽化,然后凝结在基底上。
该工艺用于将材料薄膜沉积到基底上,通常是在气体压力较低的受控环境中进行,以确保气化的材料在到达基底时不会发生碰撞。
5 个关键步骤说明
1.工艺设置
工艺开始时需要一个真空室,通常由不锈钢制成。
真空室中放置一个由钨或钼等耐火材料制成的坩埚或坩埚舟。
要沉积的材料(蒸发剂)被放置在坩埚内。
2.加热和蒸发
使用电流或电子束对材料进行加热。
这种加热一直持续到材料表面的原子获得足够的能量离开表面,变成蒸汽为止。
材料的蒸气压必须至少达到 10 mTorr 才能有效沉积。
3.真空沉积
真空环境至关重要,因为它能确保气化的材料在到达基底时不会与气体分子发生碰撞。
腔室内的压力保持在一定水平,使气化粒子的平均自由路径长于源和基底之间的距离,通常在 10^-5 到 10^-9 托之间。
4.基底涂层
气化材料凝结在基底上,形成一层薄膜。
基底通常位于蒸发材料的上方,沉积是 "视线 "沉积,即蒸气从源到基底的直接路径。
5.能量和微观结构
由于离子撞击基底表面的能量较低,因此基底通常会被加热到较高温度(约 250°C 至 350°C),以改变沉积层的微观结构,这可能会使沉积层的微观结构与块状材料有很大不同。
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