مختبر فلاش فيلم تشكيل جهازهوفيلم إعداد المعدات على أساس مبدأ التبخر السريعتستخدم عادة في بيئة فراغالمواد العضوية أو غير العضوية ( مثل المعادن ، وأكسيد السلائف ، الجزيئات العضوية الصغيرة ، والبوليمرات ، الخ . )منتدى

هذا النوع من المعداتإعداد الأفلام الفنية ، والإلكترونات العضوية ( مثل لقد اخترت ، ofet ) ، البصرية رقيقة ، الأجهزة البصرية الالكترونية ، وأجهزة الاستشعار ، محفز الناقل الأفلاموغيرها من المجالات التي تستخدم على نطاق واسع .

المبادئ الأساسية فلاش فيلم تشكيل

فلاش فيلمشكل خاص من أشكال الترسيب الفيزيائي للبخار ( الترسيب الفيزيائي للبخار )، وجوهرها هو من خلاللحظة التدفئة ( فلاش ) بسرعة تبخر المواد إلى بخار المرحلة .، ثم على سطح الركيزةالتكثيف ترسب الفيلممنتدى

بالمقارنة مع التقليدية المقاومة التبخر ، شعاع الالكترون التبخر أو المغنطرون الاخرق ،فلاش التبخر لديها مزايا سرعة التبخر السريع ، على نطاق واسع تطبيق المواد ( وخاصة بالنسبة للمواد غير مستقرة حراريا أو من السهل أن تتحلل ) ، فيلم تشكيل التوحيد جيدة ( في ظل ظروف معينة ) .منتدى

البارامترات التكنولوجية الرئيسية وتأثيرها

نوعية وأداء فلاش فيلم تشكيل يعتمد إلى حد كبير على سلسلة منمراقبة دقيقة و التحسين من المعلمات العمليةوتشمل هذه البارامترات ما يلي :

　　1. درجة حرارة التبخر المصدر

　　تعاريفدرجة حرارة جهاز التدفئة ( مثل فلاش قارب ، بوتقة ، تدفئة سلك ) يؤثر بشكل مباشر على معدل التبخر والتبخر من المواد .

　　أثرس

انخفاض درجة الحرارة → عدم كفاية معدل التبخر ، سماكة الفيلم ليست كافية أو متقطع .

درجة حرارة عالية جدا → قد يؤدي إلى التحلل ، والأكسدة ، والرش ، أو فيلم تشكيل التجانس .

　　الهدف الأمثلتجنب التحلل الحراري أو التفاعل مع ضمان تبخر المواد .

✅استراتيجية التحسينس

عبرالحرارية أو الأشعة تحت الحمراء ترمومتررصد درجة حرارة التبخر في الوقت الحقيقي ؛

أفضل درجة حرارة التبخير المنطقة المحددة لمختلف المواد ( مثل المعادن والمواد العضوية ) .

اعتمادالتدرج في درجة الحرارة أو درجة الحرارة المبرمجةتجنب الصدمة الحرارية .

　　2. 真空度 (الضغط الأساسي / فراغ العمل)

　　تعاريفضغط الغاز في تجويف ، عادة高真空（10⁻ ³ ~ 10 ⁻⁶ Pa）منتدى

　　أثرس

فراغ درجة منخفضة جدا ( الكثير من الغاز المتبقي ) → تبخر ذرة / جزيء الاصطدام مع الغاز المتبقي → فقدان الطاقة ، وانخفاض معدل تشكيل الفيلم ، الفيلم المسامية زيادة .

درجة فراغ عالية جدا → متوسط المسار الحر تبخر الجسيمات يزيد ، والتي هي مفيدة في خط مستقيم و ترسب موحدة ، ولكن قد تؤثر على معدل الترسيب .

　　الهدف الأمثلفي حين ضمان كفاءة التبخر ، في محاولة لتحسين درجة فراغ من أجل الحصول على كثافة ونقية رقيقة .

✅استراتيجية التحسينس

إستعمالعالية فراغ مضخة مجموعة ( مثل مضخة الجزيئية + مضخة ميكانيكية )ن

يكفي قبل تشكيل الفيلمprevacuumizing والخبز deaerationن

السيطرةضغط العمل في نطاق مناسب ( مثل 10 ⁻ 3 ~ 10 ⁻ با )منتدى

　　3. معدل التبخر

　　تعاريفكمية المواد التي تتبخر من مصدر التبخر في وحدة الزمن ، وعادة فيÅ / S ( مصر في الثانية ) أو نانومتر / دقيقةتمثيل

　　أثرس

انخفاض معدل النمو البطيء ، وانخفاض كفاءة الإنتاج ؛

سرعة عالية جدا → الذرات / الجزيئات لا يمكن ترتيبها بشكل كامل ، مما يؤدي إلى خشونة ، المسامية العالية ، التصاق الفقراء ؛

　　الهدف الأمثلالتحكم في معدل التبخر المناسبة وفقا لخصائص المواد المستهدفة الفيلم .

✅استراتيجية التحسينس

عبرضبط قوة التدفئةأوالمسافة بين مصدر التبخر الركيزةمعدل السيطرة ؛

إستعمالالكوارتز الكريستال سمك الفيلم رصد ( qcm ) أو التداخل الضوئيفي الوقت الحقيقي رصد معدل الترسيب وسمك .

المواد العضوية ، وعادة ما تستخدمانخفاض معدل التبخر ( على سبيل المثال 0.1-1 نانومتر / ثانية )من أجل ضمان أمر التراص الجزيئية .

　　4. درجة حرارة الركيزة

　　تعاريفدرجة حرارة الركيزة المودعة ، وعادة ما تكون ساخنة أو الحفاظ عليها في درجة حرارة الغرفة .

　　أثرس

انخفاض درجة حرارة الركيزة → الفيلم هو أساسا غير متبلور أو فضفاضة ، التصاق الفقراء ؛

درجة حرارة الركيزة معتدلة → تعزيز الهجرة وإعادة ترتيب الذرات ، وتحسين الاكتناز ، crystallinity ، التصاق .

درجة حرارة الركيزة عالية جدا → قد يسبب تحلل المواد الركيزة تشوه أو الإجهاد الحراري ؛

　　الهدف الأمثلدرجة حرارة الركيزة يمكن تعديلها حسب خصائص المواد المستهدفة ( على سبيل المثال ، crystallinity ، التصاق ، والإجهاد ) .

✅استراتيجية التحسينس

الأغشية الرقيقة العضوية ، وعادة ما تستخدمدرجة حرارة الغرفة أو تسخينها قليلا ( على سبيل المثال 30-100 درجة مئوية )ن

بالنسبة للمعادن / أكاسيد المعادن ، ويمكن زيادة درجة حرارة الركيزة بشكل صحيح ( مثل 100-300 درجة مئوية ) لتحسين crystallinity ;

إستعمالالجدول التدفئة أو التحكم في درجة الحرارة الركيزة قوس، وضمان درجة الحرارة التوحيد .

　　5. الموقف النسبي و تخطيط هندسي تبخر مصدر الركيزة

　　تعاريفبما في ذلك مصدر التبخر الركيزةالمسافة ، زاوية ، تخطيط متعدد المصادر ، انسداد تصميمالخ .

　　أثرس

إذا كانت المسافة قريبة جدا → تبخر الطاقة عالية جدا ، فإنه قد يضر الركيزة أو يؤدي إلى ترسب غير منتظم .

المسافة بعيدة جدا → انخفاض الطاقة من الجسيمات ، وانخفاض معدل الترسيب ، وسوء التوحيد .

زاوية التباين يؤدي إلى تفاوت توزيع سماكة الفيلم .

　　الهدف الأمثلتحقيقموحدة ، يمكن السيطرة عليها ، وحسن توجيه ترسب الفيلممنتدى

✅استراتيجية التحسينس

تحسينالمصدر قاعدة بالجو ( عادة 10-30 سم )ن

اعتمادتصميم متعدد المصدر المشارك التبخر ، بالتناوب الركيزة ، يربكتحسين التوحيد ;

على مساحة كبيرة من ركائز ، باستخدامالكواكب الركيزة الناقل أو مسح خطي التبخرمنتدى

　　6. السيطرة على سماكة الفيلم و التوحيد

عبرنظام مراقبة سماكة الفيلم ( على سبيل المثال ، الكوارتز الكريستال رصد التداخل الضوئي ، وزنها )في الوقت الحقيقي رصد ومراقبة ردود الفعل .

اعتمادقناع لوحة ، الركيزة التناوب ، متعددة تبخير المصدر التعاونمن أجل تحسين التوحيد من سماكة الفيلم وتكوينه .

المؤشرات الرئيسية وأساليب مراقبة جودة الفيلم

من أجل ضمان جودة الفيلم فلاش التبخر ، إعداد الفيلم يجب أن يكونتوصيف ومراقبة الجودة، بما في ذلك أساسا :

　　1. سماكة الفيلم و التوحيد

وصف الأسلوب :ellipsometry ، خطوة ، كريستال كوارتز ، ووزارة شؤون المرأة

السيطرة على الهدف : سمك يتوافق مع متطلبات التصميم ، وارتفاع التوحيد داخل / بين شرائح ( على سبيل المثال ± 2-5 ٪ )

　　2. تضاريس السطح وخشونة

وصف الأسلوب :مجهر القوة الذرية ( فؤاد ) ، المجهر الإلكتروني ( SEM ) ، المجهر الضوئي

السيطرة على الهدف : سطح أملس ، الجسيمات الصغيرة ، لا الشقوق أو الثقوب

　　3. crystallinity و المجهرية

وصف الأسلوب :حيود الأشعة السينية ( XRD ) ، انتقال الإلكترون المجهر ( تيم ) ، انتقائية حيود الإلكترون ( سعيد )

السيطرة على الهدف : السيطرة على crystallinity ( على سبيل المثال ، غير متبلور ، الكريستالات ، كريستال واحدة ) حسب الطلب

　　4. التركيب الكيميائي و النقاء

وصف الأسلوب :الأشعة السينية الضوئية الطيفي ( XPS ) ، مطياف الطاقة ( eds ) ، تحويل فورييه مطيافية الأشعة تحت الحمراء ( FTIR ) ، رامان الطيفي

السيطرة على الهدف : تكوين دقيق ، لا أكسدة ، لا تلوث الشوائب

　　5. الخصائص البصرية

وصف الأسلوب :الأشعة فوق البنفسجية فيس ، ellipsometry ، النفاذية / الانعكاس

السيطرة على الهدف : الثوابت البصرية ( معامل الانكسار ، معامل الخمود ) تلبية متطلبات الجهاز

　　6. الخصائص الكهربائية ( فيلم موصل / أشباه الموصلات )

وصف الأسلوب :أربعة يدقق في الاختبار ، اختبار تأثير هول ، مربع المقاومة اختبار

السيطرة على الهدف : المقاومة ، تركيز الناقل ، الخ .

عملية التحسين من المعلمات العملية

　　تحديد أهداف الأداء رقيقة( مثل سمك ، النفاذية ، والموصلية الكهربائية ، التصاق ، الخ . )

　　اختيار المواد المناسبة و طريقة التبخر التبخر

　　مجموعة من المعلمات العملية الأولية ( درجة الحرارة ، درجة فراغ ، ومعدل درجة حرارة الركيزة ، الخ . )

　　اختبار متعامد أو عامل واحد متغير التجربة .

　　العلاقة بين خصائص الفيلم و المعلمات تم تحليلها من قبل في الموقع رصد قبالة خط توصيف .

　　إنشاء نموذج أداء المعلمة ، وتحسين عملية تحديد أفضل نافذة

　　التحقق من عملية الاستقرار دفعة اختبار المطابقة

خامساً - ملخص