Майсел Л. - Справочник - Технология тонких плёнок (1051257), страница 32
Текст из файла (страница 32)
6. Иснаренне свеннненнй, оплевав н смесей .О О\ о х '» э с О» с» Нс«~~НН~«эх ах« «с»аа ФО э эоо»ээс о йэ о«оэхоо ,» аао«ООЕ с»Х ха«Э О хэ« ФФ'эхл О « о«О до с» Яс о а .««ас х.я С а оыхсоэаоо Э Ы" Ф Н Э ««сх Х С хыэ сх хасс««еэ ««э э э Ф с х с Б х э Ф да с-Х О Э Ф Ф с а«О а еэ аа э««С х Ф"РХ Э о.аох .О х««ОО«Ыээс= э ы =. Яо..-;Я ..„".й ЕЭЧС Еыыа« Хыэа«Хэыйэ а( хх«о — о«Ф «асс й=ьахс х э с Ф О Р о О. о э ЕО О\ эх с« ах э и с» о и Хэ Е СР 1 с» СР с'» с» Я 8 Я ! о о о с» СР СЧ х х х ы о О со о о х э О» э х ° » Их с» о О о а а са *х с о а но ,х са Ц,", » й« О х Р аН с а са Р - о э хо э с х э "ч ах СО с "О О' « сс с с" , Ф с х Ф О Р' х х Ф с» О.
СР Ы Х с О. о Р» о 5 о а. о л э э Е о с о О. о .Б ОЯ о ХЯ .О э Е О а Ю О о "О О Рй + О х счс) о Ос — о Е + О + Ф юО ++ са О Д а О « Ой О х +Я О О э» + О 127 ы Зс Ф ы О о сс о о э с Р Е ы = х о Е О» О х х х ОЮ с о ы ах с о О э х » о О.- о0 он $О аСЧ Е ха х ы « Р ФХ Ф х с Ф а х с с ы он О. ао со »' .с с сч Е с'с» О Ф о х с Я ы О.' о О'» с СЧ с'» с,а Е Ос 6 Ф Е э Е .О \ Ж е х «о с О.
с ы О о е Кн э« Ф Ф « о ~ аэ ос эа ас с" х ха х э ы н с» Ф с» х 1 ° э х О. с « сп ы О Гл. 1. Ввкуухнее нсверевве ах 6~ ха х,. а и х о. 8 Во хан ~~ ох,О Я 1 Ф В«а ~~ х х х е о о о о. «3О хо Ь $ ~о о о х,о 33. Д «В 3О ЫВ оЯ й3 .в о3 и3 .И оЯ ( 3 33 а й3 о х „о х З о о о «В в °- х х В $3 $ х ео 128 3 а о3; 1, 33 «Яд авВ «В о о ~ха ,о 3 $«О ". ° 0Ьх о х«3о ь'е ( „, 3" О СО ах б) " М х « ххо« х«Во М Яьоц аоаа ахх и 3 у о х«О х а,~ « а о.„х 3 Хх *а«Ых а х з Ц ф «О«оа о о. м х а„В хаааа а «а 3 ааоо о ох В фо К «3«о о.
ф оаохо х х х о е» «.7"х х Йой Ж 33 н ха кО хи о а х« а о 3 в3 а о. 33 43 в х ,О 3 о ф а а Х 3„ х и о3 3 ххх сй. Испарессве саепппенвй, сплавов в смесей с» со Я Ж й :,й сс ОО сз И 6 оЯ с! а Оа 4 с.! % са о а са б Заа вас а ~ а Сс а х И,. а ф „О 3 х'! д аа и О мао с! '" о.
хао ада оо а з д а х о а а !" с О! а х ! о СС О осе д а-о с.! а м с! О! д а о од од!.! Р. ОО а й|! о асс о О ф.' сс мха~~ 5 а о а ах а О саад ОООО а~ад о Оааап ха а О Оо ы Ы с.а а-" , !!до ам О ох ! а ОСс О а Даоса О. амд ,п.а ! а ОП а хасс с а х са Оа О а РО3~й сс!а а ад о а О ! с с! а хо ~ а~ ах О. а а~до :сааЯ Ода~ о дам а д аао а о ааа оа !" а Ох 2 х О дх О ада а д до.о ОСРО О ОО и да $8 оЙ Гл. 1. Вакуумиее испарении На рис. 42 приведены различные варианты конструкпнй для подачи порошка в испаритель. Все они имеют накопительные воронки и различа. ются методами освобождения порошка и механизмами его транспортировки.
Харрисон и Знгелем [250) впервые в 1948 г. использовалось устройство (рис. 42, а) с двнжущейси лентой для транспортировки порошка. Однако сейчас это устройство используется редко, поскольку предложены другие, более простые механизмы. На рис.
42, б представлено устройство с червяч. Вороннл но яло ла Рьтитный лиьм Вел игтпайг Ом гтли Вольер лента Вольфпемодый мгеридттель генно лл[шлления ионтейнер Вья молотни сталь гтеля е Рнс. 62. Устройства для исвареиия методом всимшкнг а — ленточная подача 12551; б — червячная подача с механическим вибратором [275). 12621; е — дискона» подача 1256); ь — дисковая барабаяяан иодача [256); д — подача с помощью механически вибрирующего желоба н цилиндрнчесннй испаритель [266][ е — иодача иорошкв с помощью электромагнитного вибратора [200).
й. Испаренне соецнненнй, сплавов н смесей ной передачей, которое переносит порошок от воронка до выходного от. верстая с помощью архимедова винта. Однако это устройство прнменнмо только для смеси металла с днэлектрнком, поскольку червячная передача стремятся спрессовать металлнческяй порошок в крупные куски, а хрупкне соедннения размалываются до мелкоднсперсного состояння.
Это прнводит к невозможностн полного н однородного нспаревня. В других типах транспортнровкн для предотвращения застревания н накопления порошка в желобе широко используются также храповые н пружинные механизмы. Поскольку гжатне н дробление являются общнмн труднымн проблсмамв в устройствах с червячной передачей, то были предложены другне варианты устройств. Дисковый механизм транспортнровкя, приведенный на рнс. 42, в, не оказывает механнческого воздействия на порошок. Скорость подачи порошка определяется велнчнной зазора между воронкой н диском н числом оборотов вмннуту.
Это устройство может быть моднфвцнровано для подачи гранул, есля на нижнем конце воронка вместо щели сделать отверстне [!37). Конструкцня обладает большей емкостью по сравнению с днсковым барабанным устройством (см. ряс. 42, г), которое также используется для подачн металлнческнх гранул и шариков [258). Для нспарения соединений используются главнмм образом устройства, в которых порошок подается за счет вибраций, созданных механическим [266[ нля электромагнитным [276) способом. Этн конструкции прнведены на рнс.
42, д, г. Онн не обладают широтой в.выборе скорости подачн вещества, как дисковые конструкция, поскольку поток порошка становится разрывным н неоднородным прн различных условиях. Однако это ограничение не столь критично, так как большинство соединений испаряются более легко н быстро, чем тугоплавкне металлы, н, кроме того, каждан порция соедннення содержит составляющне в необходимом соотношенин. Ультразвуковая система подачи, имеющая трубку нз нержавеющей сталя, соеднненную с преобразователем нз титана бария, была описана Экардтом н Пнакоком [277). Ряд фирм выпускают промышленные образцы снстем подачи с большой емкостью (фнрма «Бендике», г.
Цянцнннаттн, США нлн фнрма «Бальцере», Лихтенштейн). Этн системы представляют собой цнлнндрнческнй контейнер с винто. вой трубкой, врезанной в его внутреннюю степку. Вибрация, вызванная соленоидом, создает непрерывный поток нспараемого вещества в эту трубку н к выходному каналу. Вещество, загружаемое в контейнер, должно прнготовлятьса в анде гранул нли кусочков размерами от О,! до 0,8 мм. Пря прямененнн метода вспышки большое значение имеет выбор материала н конструкцнн яспарнгеля.
Исяарятель должен работать прн температурах порядка 2000' С без испарения самого вещества нспврнтеля н несильно реагировать с нспаряемым веществом. Для згнх целей ноно.пзуют п.чоские лен~ы тугоплавкнх металлов, нагреваемые электронной бомбарднровкой. При атом нснаряемое вещество подается в виде проволокн [!14, 257[. Вильсон и Терра [264) нспарялн порошки методом вспышкн с вольфрамового диска, пагреваемого электронной бомбарднровкой. Наиболее общим методом являегся, однако, испарение из прямонакальных нспарителей нз тугоплавкнх металлов.
Простейшим нспарнтелем является плоская вольфрамовая лента толщнной !25 мкм, которую можно легко нзготовить н заменить для нового эксперимента. Последнее соображение является немаловажным, поскольку вольфрам сплавляется с большинством нз веществ, ппнведенны х в табл. 15, н время жнзнн нспарнтеля ограничено. В случае А —  — соединений, для которых требуются более низкие ч температуры, можно попользовать танталоаые испарнтелн [266, 270[. 131 Гл.
1. Вакуумное яснарешщ Перовскиты (ВаТ!Оз и другие) сильно взаимодействуют с вольфрамом с образованием окислов. По втой причине для испарения этих веществ применяют ирндневые испарители. Прн испарении порошков методом вспышки с плоских нспарителей общей проблемой является неполное испарение из-за разбрасывания и отклонения частиц. Вследствие большого отношения поверхности к объему, а также нз-за того, что нспаряемое вещество обычно перед испарением ие обезгажнвается, неожиданные выделения газов в испарителе могут привести к потере вещества.
Другой причиной потери вещества является отклонение частиц в сторону потоком восходящих паров. Последний эффект уси. ливается при увеличении скорости испарения н таким образом ограничивает ее. Примером является найденная Кэмпбеллом и Хендрн [2001 максимальная скорость подачи сплава нихрома, равная 0,15 г мии-Ч Частицы малых размеров отражаются в большей степени, чем более крупные частицы, поэтому для нспареция используют калиброванные порошки [268). Потери вещества прн испарении могут достигать 50% [256). В частности зто наблюдается тогда, когда вследствие большого расстояния исиаритель — подложка требуются большие скорости подачи испаргемого вещества и большие скорости испарения [137). Прн испарении однородных порошков соединений или сплавов разбрасыванве и отнлонение частиц влияет на экономичность процесса и эксп. луатационные качества вакуумной системы.