Метод термического испарения

Метод термического испарения (вакуумного напыления) заключается в испарении материалов и осаждении на подложку в высоком вакууме. Достоинствами метода являются: высокая скорость осаждения материалов; простота и отработанность технологических операций. Недостатками метода являются: трудность обеспечения высокой воспроизводимости свойств плёнок при осаждении веществ сложного состава; трудность испарения тугоплавких материалов; высокая инерционность испарителей. Упрощённая схема термического напыления представлена на рис. 6.

Металлический или стеклянный колпак 1 располагают на опорной плите 2. Подложка 3, на которую наносится напыление, закрепляется держателем 4. К нему примыкает нагреватель 5. Напыление производится на нагретую подложку. Испаритель 6 состоит из источника напыляемого вещества и нагревателя. Поворотная заслонка 7 перекрывает поток паров от испарителя к подложке. Напыление длится в течении времени, пока открыта заслонка 7.

На подложке создаются благоприятные условия для конденсации паров. Для получения качественной плёнки температура подложки должна быть оптимальной, обычно (200-400)°С. Слишком низкая температура приводит к неравномерному распределению адсорбируемых атомов, и плёнка получается разной толщины. Слишком высокая температура подложки может привести к отрыву только что осевших атомов.

Скорость роста плёнок зависит от ряда факторов: температуры нагревателя; температуры подложки; расстояния от испарителя до подложки; типа испаряемого материала и т.д. Обычно скорость роста плёнок составляет от десятков долей до десятков нанометров в секунду.

Некоторые распространённые материалы имеют плохую адгезию с подложкой. В этом случае на подложку сначала наносят так называемый подслой с хорошей адгезией, а затем уже напыляют основной материал (например, если основной материал - золото, то используется подслой никеля или титана).

Для того, чтобы атомы газа, летящие к подложке от испарителя, испытывали минимальное количество столкновений, необходимо создать под колпаком достаточно высокий вакуум (не ниже 10-6мм рт. ст.).

В первоклассных напылительных установках вакуум порядка 10-11 мм рт. ст.

Прочтите также:

Уравнение стационарного режима автогенератора и его анализ
Теория и техника генерирования гармонических высокочастотных колебаний в нынешнем виде сложилась не сразу. Она подготовлена усилиями ученых и инженеров всех стран мира и прошла в ...

Определение оптимальных в соответствии с заданными критериями характеристик корректирующего кода и разработка кодирующего устройства выбранного кода
Территориальная распределенность объектов специального назначения, телекоммуникационных сетей общего пользования требует решения задач по их охране [4]. Однако использование для этих цел ...

Цифровой измеритель разности двух напряжений
По сути необходимо разработать устройство, преобразующее аналоговый сигнал в, эквивалентный ему, цифровой код. Т.е. замены сигнала серией импульсов за некоторое определенное время. Та ...