热蒸发中使用的材料包括各种源和形状,主要用于促进材料在高真空环境中的加热和蒸发。热源通常由钨、钽或钼等材料制成,形式包括舟形、篮形、丝状和涂层棒状。这些源的设计可承受高温并有效加热蒸发材料,其形状包括块状、箔状、颗粒状、线状、棒状、枪状和弹头状。
热蒸发源:
- 船: 这些都是常用的,有各种尺寸。在相同的沉积速率下,较大的舟通常需要较高的功率,但可以处理较高的最大沉积速率。
- 篮子和丝网: 也使用这些设备,通常用于支撑坩埚或直接加热蒸发材料。
- 涂层棒: 这些材料可能带有被动材料涂层,如氧化铝,以提高其性能或耐用性。
使用的材料类型:
- 金属: 常用金属包括金、银、钛和铜。选择这些材料是因为它们具有导电性、延展性和耐腐蚀性。
- 半导体: 二氧化硅等材料用于需要特定电气性能的应用。
- 难熔金属: 钨和钼的熔点高,在高温下经久耐用,因此被广泛使用。
加热技术:
- 电阻加热蒸发: 材料在电阻加热的坩埚中加热,蒸汽在基底上凝结。
- 电子束蒸发: 电子束聚焦在材料上,导致快速加热和蒸发。
- 闪蒸: 使用大电流脉冲或强热源将材料快速加热至蒸发温度。
- 感应加热蒸发: 感应加热会在源材料中产生电流,从而导致加热和蒸发。
工艺概述:
热蒸发是指在高真空室中加热固体材料,直至其沸腾和蒸发,产生蒸汽压。蒸汽形成云雾,穿过真空室,以薄膜的形式沉积在基底上。真空环境确保了蒸汽流的流动不会与其他原子发生反应或散射。
这篇详细的解释涵盖了热蒸发中使用的材料和方法,提供了对该过程及其在各行业应用的全面了解。