Vakuumverdampferquellen

Die Vakuumverdampfung durch elektrisch widerstandserwärmte Quellen ist oft eine bevorzugte Einstiegstechnik für die Abscheidung von Dünnschichten. Der Prozess ist in der Durchführung einfach. Bei der Wahl kleiner dimensionierter Quellen können die kostengünstigeren Beschichtungsanlagen im Labormaßstab eingesetzt werden. Durch den Einsatz größerer Quellen in großen Mengen – teilweise in extrem großen Hochvakuumkammern – ist es möglich, den Prozess auf einen großen Produktionsmaßstab hochzufahren. Die Technik ist vielleicht nicht die beste für einige Dünnschichtmaterialien und Anwendungen; Elektronenstrahlverdampfung oder Sputtern sind nur zwei der möglichen alternativen Techniken, aber widerstandserwärmte Verdampferquellen liefern oft gute und kostengünstige Ergebnisse und werden regelmäßig eingesetzt.

R.D. Mathis Verdampferquellen

R.D. Mathis widerstandserwärmte Verdampferquellen bestehen aus hochreinen (mindestens 99,95%) feuerfesten Metallen mit hohem Schmelzpunkt und niedrigem Dampfdruck. Die am häufigsten verwendeten feuerfesten Materialien sind Wolfram, Molybdän und Tantal. Es gibt eine Reihe von Verdampferquellen – Mehrstrang-Filamente, Drahtkörbe, Schiffchen und Tiegel. Benötigt wird eine Stromquelle mit Niederspannungsabgriffen und hohen Stromstärken. Die Verdampferquellen für Schiffchen sind in der Regel anspruchsvoller in ihrem Leistungsbedarf.

Mehrstrang- (oft Dreistrang) Wolframfilamente werden typischerweise zum Verdampfen von Metallen wie Aluminium oder Platin verwendet. Wolframdrahtkörbe können verwendet werden, um Späne oder Granulate von Metallen oder Dielektrika zu verdampfen, welche entweder sublimieren oder den Korb beim Schmelzen nicht benetzen. Sie können auch Tiegel aufnehmen und erhitzen, die das Verdampfungsgut enthalten. Schiffchenquellen werden auch aus Wolfram, Molybdän und Tantal hergestellt. Die meisten Elemente und Compounds können aus den üblichen Schiffchenquellen verdampft werden, aber wenn das Material das gesamte Schiffchen „benetzt“ (z.B. Nickel), kann eine mit Aluminiumoxid beschichtete Quelle in Betracht gezogen werden. Für hochdichte, gleichmäßige Chromschichten stehen verchromte Wolframstäbe und Quellen in Blechform für Materialien wie Siliziummonoxid und Zinksulfid zur Verfügung.