Die Widerstandsheizungs-Verdampfungsquelle ist einfach aufgebaut, leicht zu bedienen und herzustellen und daher die am weitesten verbreitete Art von Verdampfungsquelle. Umgangssprachlich wird sie auch als Wärmeerzeuger oder Verdampfungsschiffchen bezeichnet.
Die Anforderungen an das Heizmaterial sind: hohe Temperaturbeständigkeit, hoher spezifischer Widerstand, niedriger Dampfdruck bei hohen Temperaturen, keine chemische Reaktion mit dem Membranmaterial sowie keine Ausgasung oder Umweltverschmutzung. Als Heizmaterialien werden hauptsächlich hochschmelzende Metalle wie Wolfram, Molybdän, Tantal und andere Werkstoffe oder hochreine, hochfeste Graphit- oder Bornitrid-basierte leitfähige Keramiken und andere Materialien verwendet. Gelegentlich können auch Eisen, Nickel, Nickel-Chrom-Legierungen und Platin als Heizmaterial eingesetzt werden.
Verschiedene Widerstandsheizquellen für die Verdampfung gängiger Materialien (wie Ti, Mo, C, Ta, W usw.) weisen unterschiedliche Schmelzpunkt- und Dampfdruck-Temperatur-Kurven auf. Wolfram wird beim Erhitzen auf die Verdampfungstemperatur aufgrund der Bildung von Heizübergangsprodukten spröde. Molybdän hingegen variiert in seiner Reinheit; manche Materialien werden spröde, andere nicht. Wolfram reagiert mit Wasserdampf zu der flüchtigen Sauerstoffverbindung WO₃.
Wird Wolfram in Restwasserdampf erhitzt, nimmt das erhitzte Material kontinuierlich ab. Bei niedrigem Restgasdruck ist der Materialverlust zwar gering, es kommt jedoch zu einer erheblichen Verunreinigung der Membran.
Bei der Verwendung von Heizdrahtquellen ist auf die Benetzung des Membranmaterials durch den Heizdraht zu achten. Steigt die Temperatur des Heizdrahts beispielsweise zu schnell an, schmilzt das Membranmaterial nicht vollständig und der Heizdraht benetzt es nicht ausreichend. Dadurch kann ungeschmolzenes Membranmaterial aus dem Heizdrahtkorb austreten. Gleichzeitig führt ein zu schneller Temperaturanstieg dazu, dass Gase aus dem Membranmaterial schnell entweichen, was Blasenbildung oder Spritzer zur Folge hat. Dadurch haften kleine Tröpfchen am Substrat. Daher sollten Heizdrahtquellen mit Temperaturregelung verwendet werden.
Der Hauptnachteil von Drahtkörben, konischen oder spiralförmigen Spulen besteht darin, dass die Menge an Trägermaterial für die Folie zu gering ist. Dadurch steigt die Temperatur des Heizdrahts an, da die Menge des verdampften Folienmaterials abnimmt, was wiederum die Verdampfungsrate erhöht. Dies ist insbesondere bei Folienherstellungsprozessen problematisch, die eine präzise Steuerung der Verdampfungsrate erfordern.
(2) Funktionsprinzip, Aufbau, Form und Gebrauchseigenschaften
Bei einer Widerstandsheizungs-Verdampfungsquelle handelt es sich im Prinzip um einen Widerstandsheizer, bei dem ein Wärmegenerator oder ein Verdampfungsbehälter direkt mit Strom versorgt wird, sodass durch den Strom eine große Menge Joule Wärme erzeugt und eine hohe Temperatur erreicht wird, um das Metallfilmmaterial zu schmelzen, sodass es verdampft.
–Dieser Artikel wurde veröffentlicht vonHersteller von VakuumbeschichtungsmaschinenGuangdong Zhenhua
Veröffentlichungsdatum: 23. Februar 2024