Επίστρωση εξάτμισης: Με τη θέρμανση και την εξάτμιση μιας συγκεκριμένης ουσίας για την απόθεση της στη στερεά επιφάνεια, ονομάζεται επίστρωση εξάτμισης.Αυτή η μέθοδος προτάθηκε για πρώτη φορά από τον M. Faraday το 1857, και έχει γίνει μία από τις
κοινώς χρησιμοποιούμενες τεχνικές επίστρωσης στη σύγχρονη εποχή.Η δομή του εξοπλισμού επίστρωσης εξάτμισης φαίνεται στο σχήμα 1.
Οι εξατμισμένες ουσίες όπως μέταλλα, ενώσεις κ.λπ. τοποθετούνται σε ένα χωνευτήριο ή κρεμάζονται σε ένα ζεστό σύρμα ως πηγή εξάτμισης και το τεμάχιο εργασίας που πρόκειται να επιμεταλλωθεί, όπως μέταλλο, κεραμικό, πλαστικό και άλλα υποστρώματα, τοποθετείται μπροστά από το χωνευτήριο.Αφού το σύστημα εκκενωθεί σε υψηλό κενό, το χωνευτήριο θερμαίνεται για να εξατμιστεί το περιεχόμενο.Τα άτομα ή τα μόρια της εξατμιζόμενης ουσίας εναποτίθενται στην επιφάνεια του υποστρώματος με συμπυκνωμένο τρόπο.Το πάχος του φιλμ μπορεί να κυμαίνεται από εκατοντάδες angstroms έως αρκετά μικρά.Το πάχος της μεμβράνης καθορίζεται από τον ρυθμό εξάτμισης και τον χρόνο της πηγής εξάτμισης (ή την ποσότητα φόρτωσης) και σχετίζεται με την απόσταση μεταξύ της πηγής και του υποστρώματος.Για επικαλύψεις μεγάλης επιφάνειας, χρησιμοποιείται συχνά ένα περιστρεφόμενο υπόστρωμα ή πολλαπλές πηγές εξάτμισης για να διασφαλιστεί η ομοιομορφία του πάχους του φιλμ.Η απόσταση από την πηγή εξάτμισης στο υπόστρωμα πρέπει να είναι μικρότερη από τη μέση ελεύθερη διαδρομή των μορίων ατμού στο υπολειπόμενο αέριο για να αποτραπεί η σύγκρουση των μορίων ατμού με τα υπολειμματικά μόρια αερίου από το να προκαλέσει χημικές επιδράσεις.Η μέση κινητική ενέργεια των μορίων ατμού είναι περίπου 0,1 έως 0,2 ηλεκτρονιοβολτ.
Υπάρχουν τρεις τύποι πηγών εξάτμισης.
①Πηγή θέρμανσης με αντίσταση: Χρησιμοποιήστε πυρίμαχα μέταλλα όπως βολφράμιο και ταντάλιο για να φτιάξετε φύλλο ή νήμα σκάφους και εφαρμόστε ηλεκτρικό ρεύμα για να θερμάνετε την εξατμισμένη ουσία πάνω από αυτό ή στο χωνευτήριο (Σχήμα 1 [Σχηματικό διάγραμμα εξοπλισμού επίστρωσης εξάτμισης] επίστρωση κενού) Θέρμανση αντίστασης Η πηγή χρησιμοποιείται κυρίως για την εξάτμιση υλικών όπως Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni.
②Πηγή θέρμανσης επαγωγής υψηλής συχνότητας: χρησιμοποιήστε επαγωγικό ρεύμα υψηλής συχνότητας για να θερμάνετε το χωνευτήριο και το υλικό εξάτμισης.
③Πηγή θέρμανσης με δέσμη ηλεκτρονίων: ισχύει Για υλικά με υψηλότερη θερμοκρασία εξάτμισης (όχι χαμηλότερη από 2000 [618-1]), το υλικό εξατμίζεται βομβαρδίζοντας το υλικό με δέσμες ηλεκτρονίων.
Σε σύγκριση με άλλες μεθόδους επίστρωσης υπό κενό, η εξατμιστική επίστρωση έχει υψηλότερο ρυθμό εναπόθεσης και μπορεί να επικαλυφθεί με στοιχειώδη και μη θερμικά αποσυντιθέμενα σύνθετα φιλμ.
Προκειμένου να εναποτεθεί ένα φιλμ μονοκρυστάλλου υψηλής καθαρότητας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί επιταξία μοριακής δέσμης.Η συσκευή επιτάξεως μοριακής δέσμης για την ανάπτυξη μονόκρυσταλλου στρώματος ντοπαρισμένου GaAlAs φαίνεται στο Σχήμα 2 [Σχηματικό διάγραμμα επικάλυψης κενού συσκευής επιτάξεως μοριακής δέσμης].Ο κλίβανος εκτόξευσης είναι εξοπλισμένος με πηγή μοριακής δέσμης.Όταν θερμαίνεται σε μια ορισμένη θερμοκρασία υπό εξαιρετικά υψηλό κενό, τα στοιχεία στον κλίβανο εκτοξεύονται στο υπόστρωμα με ένα μοριακό ρεύμα που μοιάζει με δέσμη.Το υπόστρωμα θερμαίνεται σε μια ορισμένη θερμοκρασία, τα μόρια που εναποτίθενται στο υπόστρωμα μπορούν να μεταναστεύσουν και οι κρύσταλλοι αναπτύσσονται με τη σειρά του κρυσταλλικού πλέγματος του υποστρώματος.Μοριακή επιταξία δέσμης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να
λάβετε μια σύνθετη μεμβράνη μονοκρυστάλλου υψηλής καθαρότητας με την απαιτούμενη στοιχειομετρική αναλογία.Η μεμβράνη μεγαλώνει πιο αργά Η ταχύτητα μπορεί να ελεγχθεί σε 1 μονή στρώση/δευτ.Με τον έλεγχο του διαφράγματος, το μονοκρυσταλλικό φιλμ με την απαιτούμενη σύνθεση και δομή μπορεί να κατασκευαστεί με ακρίβεια.Η επιταξία μοριακής δέσμης χρησιμοποιείται ευρέως για την κατασκευή διαφόρων οπτικών ολοκληρωμένων συσκευών και διαφόρων φιλμ δομών υπερδικτύων.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-31-2021