Verdampingscoating: Door een bepaalde substantie te verwarmen en te verdampen om deze op het vaste oppervlak af te zetten, wordt dit verdampingscoating genoemd.Deze methode werd voor het eerst voorgesteld door M. Faraday in 1857 en is een van de meest populaire methoden geworden
veelgebruikte coatingtechnieken in de moderne tijd.De structuur van de verdampingscoatingapparatuur wordt getoond in figuur 1.
Verdampte stoffen zoals metalen, verbindingen, enz. worden in een kroes geplaatst of aan een hete draad gehangen als verdampingsbron, en het te plateren werkstuk, zoals metaal, keramiek, plastic en andere substraten, wordt voor de smeltkroes.Nadat het systeem tot een hoog vacuüm is geëvacueerd, wordt de smeltkroes verwarmd om de inhoud te verdampen.De atomen of moleculen van de verdampte substantie worden gecondenseerd op het oppervlak van het substraat afgezet.De dikte van de film kan variëren van honderden angström tot enkele microns.De dikte van de film wordt bepaald door de verdampingssnelheid en -tijd van de verdampingsbron (of de beladingshoeveelheid) en is gerelateerd aan de afstand tussen de bron en het substraat.Voor coatings met een groot oppervlak wordt vaak een roterend substraat of meerdere verdampingsbronnen gebruikt om de uniformiteit van de laagdikte te waarborgen.De afstand van de verdampingsbron tot het substraat moet kleiner zijn dan het gemiddelde vrije pad van dampmoleculen in het restgas om te voorkomen dat de botsing van dampmoleculen met restgasmoleculen chemische effecten veroorzaakt.De gemiddelde kinetische energie van dampmoleculen is ongeveer 0,1 tot 0,2 elektronvolt.
Er zijn drie soorten verdampingsbronnen.
①Weerstandsverwarmingsbron: gebruik vuurvaste metalen zoals wolfraam en tantaal om bootfolie of gloeidraad te maken en pas elektrische stroom toe om de verdampte substantie erboven of in de smeltkroes te verwarmen (Figuur 1 [Schematisch diagram van verdampingscoatingapparatuur] vacuümcoating) Weerstandsverwarming bron wordt voornamelijk gebruikt om materialen zoals Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni te verdampen;
② Hoogfrequente inductieverwarmingsbron: gebruik hoogfrequente inductiestroom om de smeltkroes en het verdampingsmateriaal te verwarmen;
③Elektronenstraalverwarmingsbron: toepasbaar Voor materialen met een hogere verdampingstemperatuur (niet lager dan 2000 [618-1]), wordt het materiaal verdampt door het materiaal te bombarderen met elektronenstralen.
In vergelijking met andere vacuümcoatingmethoden heeft verdampingscoating een hogere afzettingssnelheid en kan deze worden gecoat met elementaire en niet-thermisch ontlede samengestelde films.
Om een zeer zuivere monokristallijne film af te zetten, kan moleculaire bundelepitaxie worden gebruikt.Het apparaat voor moleculaire bundelepitaxie voor het kweken van gedoteerde GaAlAs-enkele kristallaag wordt weergegeven in figuur 2 [Schematisch diagram van vacuümcoating voor moleculaire bundelepitaxie].De straaloven is uitgerust met een moleculaire bundelbron.Wanneer het onder ultrahoog vacuüm tot een bepaalde temperatuur wordt verwarmd, worden de elementen in de oven in een straalachtige moleculaire stroom naar het substraat uitgeworpen.Het substraat wordt verwarmd tot een bepaalde temperatuur, de op het substraat afgezette moleculen kunnen migreren en de kristallen groeien in de volgorde van het kristalrooster van het substraat.Hiervoor kan moleculaire bundelepitaxie worden gebruikt
verkrijg een zeer zuivere monokristallijne film met de vereiste stoichiometrische verhouding.De film groeit het langzaamst. De snelheid kan geregeld worden op 1 enkele laag/sec.Door het regelen van de baffle kan nauwkeurig de monokristallijne film met de gewenste samenstelling en structuur worden gemaakt.Moleculaire bundelepitaxie wordt veel gebruikt om verschillende optische geïntegreerde apparaten en verschillende films met superroosterstructuur te vervaardigen.
Posttijd: 31 juli 2021