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:

Структурная схема выпрямителя
Для многих современных электронных устройств необходима энергия постоянного тока. Источниками постоянного тока могут служить гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы постоянного ...

Расчет силовой следящей автоматической системы регулирования
В настоящее время в приборостроении применяется десятки тысяч различных типов систем автоматического регулирования (САР), которые обеспечивают высокую эффективность производственных проц ...

Исследование алгоритмов скремблирования данных
Нaблюдaемое в последнее время прогрессирующее влияние информaционных технологий прaктически на все сферы жизнедеятельности человечества вызывает поступательный рост требований к т ...