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Caractéristiques du produit

Le processus physique d’évaporation comprend :

Le matériau de dépôt est évaporé ou sublimé en particules gazeuses → les particules gazeuses sont rapidement transportées de la source d'évaporation à la surface du substrat → les particules gazeuses se fixent à la surface du substrat pour se nucléer et se développer en un film solide → une reconstruction atomique du film ou une liaison chimique se produit.

Placez le substrat dans la chambre à vide, chauffez le matériau du film au moyen d'une résistance, d'un faisceau d'électrons, d'un laser, etc., pour évaporer ou sublimer le matériau du film, et gazéifiez-le en particules (atomes, molécules ou groupes atomiques) avec une certaine énergie ( 0.1-0.3eV).

Les particules gazeuses sont rapidement transportées vers le substrat selon un mouvement linéaire sans collision. Une partie des particules qui atteignent la surface du substrat sont réfléchies, et l'autre partie est adsorbée sur le substrat et diffuse à la surface. Des collisions bidimensionnelles se produisent entre les atomes déposés pour former des amas. Il peut rester en surface pendant une courte période avant de s'évaporer.

Les amas de particules entrent constamment en collision avec des particules diffusantes, absorbent des particules uniques ou émettent des particules uniques.

Ce processus est répété. Lorsque le nombre de particules agrégées dépasse une certaine valeur critique, il devient un noyau stable, puis continue d'absorber et de diffuser les particules pour croître progressivement. Enfin, un film continu se forme par contact et fusion de noyaux stables adjacents.

3 façons d'évaporation

Évaporation de la résistance

Principe d'évaporation par résistance : Les matériaux avec une température d'évaporation de 1000 2000 à XNUMX XNUMX °C peuvent être chauffés par résistance comme source d'évaporation. Le radiateur génère de la chaleur après la mise sous tension de la résistance, et la chaleur générée permet aux molécules ou aux atomes du matériau d'évaporation d'obtenir suffisamment d'énergie cinétique pour s'évaporer.

Avantages de l’évaporation des loyers électriques :

1. La source d'évaporation est généralement filamenteuse (0.05-0.13 cm), facile à utiliser, consommables bon marché et facile à remplacer.

2. Le matériau qui s'évapore doit mouiller le fil chauffant et être soutenu par une tension superficielle. Seul le métal ou l'alliage peut s'évaporer et le fil chauffant devient facilement cassant.

3. Les matériaux sources d'évaporation couramment utilisés sont : W, Mo, Ta, oxyde métallique résistant aux hautes températures, creuset en céramique ou en graphite.

Inconvénients de l'évaporation de la rente électrique : il peut y avoir une réaction entre le matériau de support et l'évaporateur ; la température de fonctionnement générale est de 1500 1900 à XNUMX XNUMX ℃, il est difficile d'atteindre une température d'évaporation plus élevée, les matériaux évaporables sont donc limités ; le taux d'évaporation est faible ; le taux de chauffage n'est pas élevé. Si le matériau à évaporer pendant l'évaporation est un alliage ou un composé, il peut se décomposer ou avoir un taux d'évaporation différent, ce qui fait que la composition du film s'écarte de la composition du matériau évaporé. À haute température, le tantale et l'or forment des alliages, l'aluminium, le fer, le nickel, le cobalt, etc. forment des alliages avec le tungstène, le molybdène, le tantale, etc., et le tungstène, le molybdène réagit avec l'eau ou l'oxygène pour former des gaz d'oxyde volatils.
Évaporation par faisceau d'électrons

Le principe de l’évaporation par faisceau d’électrons :

Le faisceau d'électrons est accéléré après avoir traversé un champ électrique de 5 à 10 KV, puis focalisé sur la surface du matériau à évaporer, et l'énergie est transférée au matériau à évaporer pour fondre et s'évaporer.

Avantages de l’évaporation par faisceau d’électrons :

1. L'évaporation des substances réfractaires peut être réalisée et une évaporation rapide peut être réalisée avec une grande densité de puissance pour empêcher la séparation des alliages.

2. Plusieurs creusets peuvent être placés en même temps et une variété de substances différentes peuvent être évaporées en même temps ou séparément ;

3. Sans pollution. La plupart des systèmes d’évaporation par faisceaux d’électrons utilisent des faisceaux d’électrons à focalisation magnétique ou à courbure magnétique. Le matériau évaporé est placé dans un creuset refroidi à l'eau, et le matériau à évaporer qui est en contact avec le creuset (creuset refroidi à l'eau) reste solide et s'évapore à la surface du matériau.

Inhibe efficacement la réaction entre le creuset et le matériau d'évaporation, la possibilité de réaction entre le matériau d'évaporation et le creuset est très faible, convient à la préparation de films minces de haute pureté et peut préparer des matériaux à film mince dans les domaines de l'optique , électronique et optoélectronique, tels que Mo, Ta, Nb, MgF2, Ga2Te3, TiO2, Al2O3, SnO2, Si, etc. ; l'énergie cinétique moléculaire vaporisée est plus grande et un film plus ferme et plus dense peut être obtenu que le chauffage par résistance.

Inconvénients de l'évaporation par faisceau d'électrons : elle peut ioniser le gaz évaporé et le gaz résiduel, ce qui affecte parfois la qualité de la couche de film ; la structure du dispositif d'évaporation par faisceau d'électrons est complexe et coûteuse ; les rayons X générés provoquent certains dommages au corps humain.
évaporation laser

Principe d'évaporation laser : le laser est utilisé comme source de chaleur et le faisceau laser à haute énergie traverse la fenêtre de la chambre à vide pour chauffer le matériau évaporé jusqu'au point de sublimation, le transformer en gaz et le déposer dans un film.

Avantages de l’évaporation laser :

1. utiliser un chauffage sans contact, réduire la pollution, simplifier la chambre à vide, adapté à la préparation de films purs sous ultra-vide ;

2. La source de chaleur est propre, sans pollution du corps de chauffe ;

3. La focalisation peut obtenir une puissance élevée et déposer des matériaux à point de fusion élevé tels que des céramiques et des matériaux de composition complexe (évaporation instantanée) ;

4. Le faisceau est concentré, le dispositif laser peut être placé à une longue distance et certains films de matériaux spéciaux (tels que des matériaux hautement radioactifs) peuvent être déposés en toute sécurité ;

5. Taux d'évaporation élevé, le film a une adhérence élevée.

Inconvénients de l'évaporation laser : il est difficile de contrôler l'épaisseur du film ; cela peut provoquer une surchauffe, une décomposition et une pulvérisation des composés ; le coût de l'équipement d'évaporation laser est relativement élevé.

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