Lapisan penguapan: Dengan memanaskan dan menguapkan zat tertentu untuk menyimpannya di permukaan padat, itu disebut lapisan penguapan.Metode ini pertama kali diusulkan oleh M. Faraday pada tahun 1857, dan menjadi salah satu
teknik pelapisan yang umum digunakan di zaman modern.Struktur peralatan pelapisan penguapan ditunjukkan pada Gambar 1.
Zat yang diuapkan seperti logam, senyawa, dll. Ditempatkan dalam wadah atau digantung pada kawat panas sebagai sumber penguapan, dan benda kerja yang akan dilapisi, seperti logam, keramik, plastik, dan substrat lainnya, ditempatkan di depan percobaan.Setelah sistem dievakuasi ke vakum tinggi, krusibel dipanaskan untuk menguapkan isinya.Atom atau molekul dari zat yang diuapkan diendapkan pada permukaan substrat dengan cara terkondensasi.Ketebalan film dapat berkisar dari ratusan angstrom hingga beberapa mikron.Ketebalan film ditentukan oleh laju penguapan dan waktu sumber penguapan (atau jumlah pemuatan), dan terkait dengan jarak antara sumber dan substrat.Untuk pelapisan area besar, substrat yang berputar atau beberapa sumber penguapan sering digunakan untuk memastikan keseragaman ketebalan film.Jarak dari sumber penguapan ke substrat harus lebih kecil dari jalur bebas rata-rata molekul uap dalam gas sisa untuk mencegah tumbukan molekul uap dengan molekul gas sisa yang menyebabkan efek kimia.Energi kinetik rata-rata molekul uap adalah sekitar 0,1 hingga 0,2 elektron volt.
Ada tiga jenis sumber penguapan.
①Sumber pemanas resistansi: Gunakan logam tahan api seperti tungsten dan tantalum untuk membuat foil atau filamen kapal, dan gunakan arus listrik untuk memanaskan zat yang diuapkan di atasnya atau di dalam wadah (Gambar 1 [Diagram skema peralatan pelapisan penguapan] pelapisan vakum) Pemanasan resistan sumber terutama digunakan untuk menguapkan bahan-bahan seperti Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni;
②Sumber pemanas induksi frekuensi tinggi: gunakan arus induksi frekuensi tinggi untuk memanaskan wadah dan bahan penguapan;
③Sumber pemanas berkas elektron: berlaku Untuk bahan dengan suhu penguapan yang lebih tinggi (tidak lebih rendah dari 2000 [618-1]), bahan diuapkan dengan membombardir bahan dengan berkas elektron.
Dibandingkan dengan metode pelapisan vakum lainnya, pelapisan evaporatif memiliki laju pengendapan yang lebih tinggi, dan dapat dilapisi dengan film senyawa dasar dan non-termal yang terdekomposisi.
Untuk menyimpan film kristal tunggal dengan kemurnian tinggi, epitaksi berkas molekuler dapat digunakan.Perangkat epitaksi berkas molekul untuk menumbuhkan lapisan kristal tunggal GaAlAs yang didoping ditunjukkan pada Gambar 2 [Diagram skematis lapisan vakum perangkat epitaksi berkas molekul].Tungku jet dilengkapi dengan sumber berkas molekul.Ketika dipanaskan sampai suhu tertentu di bawah vakum ultra-tinggi, elemen-elemen dalam tungku dikeluarkan ke substrat dalam aliran molekul seperti balok.Substrat dipanaskan sampai suhu tertentu, molekul yang diendapkan pada substrat dapat bermigrasi, dan kristal tumbuh dalam urutan kisi kristal substrat.Epitaksi berkas molekul dapat digunakan untuk
dapatkan film kristal tunggal senyawa kemurnian tinggi dengan rasio stoikiometri yang diperlukan.Film tumbuh paling lambat Kecepatan dapat dikontrol pada 1 lapisan tunggal/detik.Dengan mengontrol baffle, film kristal tunggal dengan komposisi dan struktur yang dibutuhkan dapat dibuat secara akurat.Epitaksi balok molekul banyak digunakan untuk memproduksi berbagai perangkat terintegrasi optik dan berbagai film struktur superlattice.
Waktu posting: Jul-31-2021