Verdampfungsmaterialien

Verdampfungsmaterialien werden in Prozessen der physikalischen Gasphasenabscheidung (physical vapor deposition, PVD) verwendet, insbesondere bei der Verdampfungsabscheidung. Bei diesem Verfahren werden feste Quellenmaterialien auf Verdampfungstemperatur erhitzt, wodurch sie in Dampf übergehen, der sich dann als dünner Film auf kühleren Substraten niederschlägt. Die Technik wird in der Halbleiterindustrie, Optik und verschiedenen Beschichtungsanwendungen weit verbreitet eingesetzt.

Anwendung:

Die Verwendung von Verdampfungsmaterialien umfasst in der Regel die folgenden Schlüsselschritte:

• Materialauswahl: Auswahl geeigneter Materialien basierend auf den gewünschten Filmeigenschaften wie Reinheit, Schmelzpunkt, Dampfdruck.

• Quellenaufbereitung: Platzieren des Materials in einer Verdampfungsquelle wie einer Schiffchen-, Spulen- oder Tiegel-Anordnung.

• Erwärmung: Erhitzen des Materials bis zur Verdampfungstemperatur mittels Widerstandsheizung, Elektronenstrahl, Laser usw.

• Verdampfung und Abscheidung: Die verdampften Dampfmoleküle wandern und kondensieren auf dem Substrat, wodurch der dünne Film entsteht.

• Abscheidungsüberwachung: Verwendung von Sensoren und Instrumenten zur Überwachung des Abscheideprozesses hinsichtlich Gleichmäßigkeit und Qualität.

Wichtige Anwendungen:

Verdampfungsmaterialien haben eine Vielzahl von Anwendungen, wie:

• Optische Beschichtungen: Reflexions- und Schutzschichten auf Linsen, Kameraoptiken, Teleskopen usw.

• Halbleiter: Metallkontakte und leitfähige Strukturen in ICs und Mikroelektronik.

• Dekorative Beschichtungen: Metallische ästhetische Schichten auf Schmuck und Modeaccessoires.

• Korrosions-/Verschleißschutz: Schutz von Industrieteilen und -werkzeugen, Verlängerung der Lebensdauer.

• Solarzellen: Verschiedene Dünnschichten auf Photovoltaikzell-Modulen.

Gängige Materialtypen:

Es gibt viele verschiedene Arten von Verdampfungsmaterialien, darunter:

• Metalle: Al, Cu, Ti, Au, Ag.

• Oxide: SiO2, TiO2, ZnO.

• Sulfide: ZnS, CdS.

• Seltene Erden: Nd, Gd, Eu.

• Legierungen: NiCr, AlCu.

Die Wahl hängt von der Zielanwendung und den gewünschten Filmeigenschaften wie elektrische, optische, mechanische und chemische Leistung ab.