Изпарително покритие: Чрез нагряване и изпаряване на определено вещество, за да се отложи върху твърдата повърхност, това се нарича изпарително покритие.Този метод е предложен за първи път от М. Фарадей през 1857 г. и се превърна в един от
често използвани техники за нанасяне на покритие в съвременните времена.Структурата на оборудването за нанасяне на покритие чрез изпаряване е показана на фигура 1.
Изпарените вещества като метали, съединения и др. се поставят в тигел или се окачват на гореща жица като източник на изпарение, а детайлът, който трябва да бъде покрит, като метални, керамични, пластмасови и други субстрати, се поставя пред тигел.След като системата се вакуумира до висок вакуум, тигелът се нагрява, за да се изпари съдържанието.Атомите или молекулите на изпареното вещество се отлагат върху повърхността на субстрата по кондензиран начин.Дебелината на филма може да варира от стотици ангстрьома до няколко микрона.Дебелината на филма се определя от скоростта на изпарение и времето на източника на изпарение (или количеството на натоварване) и е свързана с разстоянието между източника и субстрата.За покрития с голяма площ често се използват въртящ се субстрат или множество източници на изпарение, за да се осигури еднородност на дебелината на филма.Разстоянието от източника на изпарение до субстрата трябва да бъде по-малко от средния свободен път на молекулите на парата в остатъчния газ, за да се предотврати сблъсък на молекули на пара с молекули на остатъчен газ от причиняване на химически ефекти.Средната кинетична енергия на молекулите на парата е около 0,1 до 0,2 електронволта.
Има три вида източници на изпарение.
①Източник на съпротивително нагряване: Използвайте огнеупорни метали като волфрам и тантал, за да направите фолио или нишка за лодка и приложете електрически ток, за да загреете изпареното вещество над него или в тигела (Фигура 1 [Схематична диаграма на оборудване за нанасяне на изпарително покритие] вакуумно покритие) Съпротивително нагряване източник се използва главно за изпаряване на материали като Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni;
②Високочестотен индукционен източник на нагряване: използвайте високочестотен индукционен ток за нагряване на тигела и материала за изпаряване;
③Източник на нагряване с електронен лъч: приложимо За материали с по-висока температура на изпарение (не по-ниска от 2000 [618-1]), материалът се изпарява чрез бомбардиране на материала с електронни лъчи.
В сравнение с други методи за вакуумно покритие, изпарителното покритие има по-висока скорост на отлагане и може да бъде покрито с елементарни и нетермично разложени съставни филми.
За да се депозира монокристален филм с висока чистота, може да се използва молекулярно-лъчева епитаксия.Устройството за молекулярно-лъчева епитаксия за отглеждане на легиран GaAlAs монокристален слой е показано на Фигура 2 [Схематична диаграма на вакуумно покритие на устройство за молекулярно-лъчева епитаксия].Реактивната пещ е оборудвана с източник на молекулен лъч.Когато се нагрее до определена температура при свръхвисок вакуум, елементите в пещта се изхвърлят към субстрата в подобен на лъч молекулярен поток.Субстратът се нагрява до определена температура, молекулите, отложени върху субстрата, могат да мигрират и кристалите се отглеждат в реда на кристалната решетка на субстрата.Може да се използва епитаксия с молекулярни лъчи
получаване на съставен монокристален филм с висока чистота с необходимото стехиометрично съотношение.Филмът расте най-бавно Скоростта може да се контролира на 1 единичен слой/сек.Чрез контролиране на преградата, монокристалният филм с необходимия състав и структура може да бъде направен точно.Епитаксията с молекулярни лъчи се използва широко за производството на различни оптични интегрирани устройства и различни филми със суперрешетъчни структури.
Време на публикуване: 31 юли 2021 г