Įvadas ir paprastas vakuuminės dangos supratimas (2)

Garinimo danga: kaitinant ir išgarinant tam tikrą medžiagą, kad ji nusodintų ant kieto paviršiaus, ji vadinama garinimo danga.Šį metodą pirmą kartą pasiūlė M. Faradėjus 1857 m., ir jis tapo vienu iš

šiais laikais dažniausiai naudojamos dengimo technologijos.Garinimo dengimo įrangos struktūra parodyta 1 pav.

Išgarintos medžiagos, tokios kaip metalai, junginiai ir kt., dedamos į tiglį arba pakabinamos ant karštos vielos kaip garavimo šaltinio, o dengiamas ruošinys, pvz., metalas, keramika, plastikas ir kiti pagrindai, dedamas priešais tiglį. tiglis.Po to, kai sistema yra evakuota iki didelio vakuumo, tiglis kaitinamas, kad išgaruotų turinys.Išgarintos medžiagos atomai arba molekulės kondensuotai nusėda ant substrato paviršiaus.Plėvelės storis gali svyruoti nuo šimtų angstremų iki kelių mikronų.Plėvelės storis nustatomas pagal garavimo šaltinio garavimo greitį ir laiką (arba apkrovos kiekį) ir yra susijęs su atstumu tarp šaltinio ir pagrindo.Didelio ploto dangoms, siekiant užtikrinti vienodą plėvelės storį, dažnai naudojamas besisukantis substratas arba keli garavimo šaltiniai.Atstumas nuo garavimo šaltinio iki substrato turi būti mažesnis už vidutinį laisvą garų molekulių kelią likusiose dujose, kad garų molekulės nesusidurtų su likusiomis dujų molekulėmis ir nesukeltų cheminio poveikio.Vidutinė garų molekulių kinetinė energija yra apie 0,1–0,2 elektronvolto.

Yra trijų tipų garavimo šaltiniai.
①Atsparus šildymo šaltinis: naudokite ugniai atsparius metalus, tokius kaip volframas ir tantalas, kad padarytumėte laivo foliją ar siūlą, ir naudokite elektros srovę, kad kaitintumėte išgaravusią medžiagą virš jos arba tiglyje (1 pav. [Išgaravimo dengimo įrangos schema] Vakuuminė danga) Atsparus kaitinimas šaltinis daugiausia naudojamas tokioms medžiagoms kaip Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni išgarinti;
② Aukšto dažnio indukcinis šildymo šaltinis: naudokite aukšto dažnio indukcinę srovę, kad pašildytumėte tiglį ir garinimo medžiagą;
③Elektronų pluošto šildymo šaltinis: taikoma Medžiagoms, kurių garavimo temperatūra aukštesnė (ne žemesnė kaip 2000 [618-1]), medžiaga išgarinama bombarduojant ją elektronų pluoštais.
Palyginti su kitais vakuuminio dengimo būdais, garuojantis dengimas turi didesnį nusodinimo greitį ir gali būti padengtas elementariomis ir termiškai nesuirusiomis sudėtinėmis plėvelėmis.

Norint nusodinti didelio grynumo monokristalinę plėvelę, galima naudoti molekulinio pluošto epitaksiją.Molekulinio pluošto epitaksijos įtaisas, skirtas auginti legiruotą GaAlAs vieno kristalo sluoksnį, parodytas 2 paveiksle [Scheminė molekulinio pluošto epitaksinio įrenginio vakuuminės dangos diagrama].Reaktyvinėje krosnyje yra molekulinio pluošto šaltinis.Kai jis yra kaitinamas iki tam tikros temperatūros esant ypač aukštam vakuumui, krosnyje esantys elementai išstumiami į substratą pluošto pavidalo molekuline srove.Substratas kaitinamas iki tam tikros temperatūros, ant substrato nusėdusios molekulės gali migruoti, o kristalai išauginami substrato kristalinės gardelės tvarka.Galima naudoti molekulinio pluošto epitaksiją

gauti didelio grynumo junginio monokristalinę plėvelę su reikiamu stechiometriniu santykiu.Plėvelė auga lėčiausiai. Greitis gali būti reguliuojamas 1 sluoksniu/sek.Valdant pertvarą galima tiksliai pagaminti reikiamos sudėties ir struktūros monokristalinę plėvelę.Molekulinio pluošto epitaksija plačiai naudojama gaminant įvairius optinius integruotus įrenginius ir įvairias supergardelės struktūros plėveles.


Paskelbimo laikas: 2021-07-31