Ievads un vienkārša izpratne par vakuuma pārklājumu (2)

Iztvaikošanas pārklājums: karsējot un iztvaicējot noteiktu vielu, lai to nogulsnētu uz cietas virsmas, to sauc par iztvaikošanas pārklājumu.Šo metodi pirmo reizi ierosināja M. Faradejs 1857. gadā, un tā ir kļuvusi par vienu no

mūsdienās plaši izmantotās pārklāšanas metodes.Iztvaikošanas pārklājuma iekārtas struktūra ir parādīta 1. attēlā.

Iztvaicētās vielas, piemēram, metālus, savienojumus utt., ievieto tīģelī vai pakar uz karstas stieples kā iztvaikošanas avotu, un apstrādājamo detaļu, piemēram, metālu, keramiku, plastmasu un citus substrātus, novieto priekšā. tīģelis.Pēc tam, kad sistēma ir evakuēta augstā vakuumā, tīģeli karsē, lai iztvaicētu saturu.Iztvaicētās vielas atomi vai molekulas kondensētā veidā nogulsnējas uz substrāta virsmas.Plēves biezums var svārstīties no simtiem angstremu līdz vairākiem mikroniem.Plēves biezumu nosaka iztvaikošanas avota iztvaikošanas ātrums un laiks (vai slodzes daudzums), un tas ir saistīts ar attālumu starp avotu un pamatni.Liela laukuma pārklājumiem bieži izmanto rotējošu substrātu vai vairākus iztvaikošanas avotus, lai nodrošinātu plēves biezuma viendabīgumu.Attālumam no iztvaikošanas avota līdz substrātam jābūt mazākam par tvaika molekulu vidējo brīvo ceļu atlikušajā gāzē, lai tvaika molekulu sadursme ar atlikušajām gāzes molekulām neizraisītu ķīmiskus efektus.Tvaika molekulu vidējā kinētiskā enerģija ir aptuveni 0,1 līdz 0,2 elektronvolti.

Ir trīs veidu iztvaikošanas avoti.
①Izturības sildīšanas avots: izmantojiet ugunsizturīgus metālus, piemēram, volframu un tantalu, lai izgatavotu laivas foliju vai kvēldiegu, un izmantojiet elektrisko strāvu, lai sildītu iztvaicēto vielu virs tās vai tīģelī (1. attēls [Iztvaikošanas pārklājuma iekārtas shematiskā diagramma] Vakuuma pārklājums) Pretestības sildīšana avotu galvenokārt izmanto tādu materiālu kā Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni iztvaicēšanai;
②Augstfrekvences indukcijas sildīšanas avots: izmantojiet augstfrekvences indukcijas strāvu, lai sildītu tīģeli un iztvaicēšanas materiālu;
③Elektronu staru sildīšanas avots: piemērojams Materiāliem ar augstāku iztvaikošanas temperatūru (ne zemāku par 2000 [618-1]), materiāls tiek iztvaicēts, bombardējot materiālu ar elektronu stariem.
Salīdzinot ar citām vakuuma pārklāšanas metodēm, iztvaikošanas pārklājumam ir lielāks nogulsnēšanās ātrums, un to var pārklāt ar elementārām un termiski nesadalītām saliktām plēvēm.

Lai uzklātu augstas tīrības pakāpes monokristālu plēvi, var izmantot molekulāro staru epitaksiju.Molekulārā stara epitaksijas ierīce leģēta GaAlAs viena kristāla slāņa audzēšanai ir parādīta 2. attēlā [Shematic diagram of Molecular Beam epitaksy device vakuuma pārklājumu].Strūklas krāsns ir aprīkota ar molekulārā stara avotu.Kad tas tiek uzkarsēts līdz noteiktai temperatūrai īpaši augstā vakuumā, krāsnī esošie elementi tiek izmesti uz substrātu kūlim līdzīgā molekulārā plūsmā.Substrāts tiek uzkarsēts līdz noteiktai temperatūrai, uz substrāta nogulsnētās molekulas var migrēt, un kristāli tiek audzēti substrāta kristāliskā režģa secībā.Molekulārā stara epitaksiju var izmantot, lai

iegūt augstas tīrības pakāpes savienojumu monokristālu plēvi ar nepieciešamo stehiometrisko attiecību.Plēve aug vislēnāk. Ātrumu var kontrolēt ar 1 vienu slāni/s.Kontrolējot deflektoru, var precīzi izgatavot monokristālu plēvi ar nepieciešamo sastāvu un struktūru.Molekulārā stara epitaksiju plaši izmanto dažādu optisku integrētu ierīču un dažādu superrežģa struktūras plēvju ražošanai.


Izlikšanas laiks: 31. jūlijs 2021