Die Widerstandsverdampfungsbeschichtung ist ein grundlegendes Vakuumverdampfungsverfahren. „Verdampfung“ bezeichnet ein Dünnschichtherstellungsverfahren, bei dem das Beschichtungsmaterial in der Vakuumkammer erhitzt und verdampft wird. Dabei verdampfen die Atome oder Moleküle des Materials und treten von der Oberfläche aus. Es entsteht ein Dampfstrom, der auf die Oberfläche des Substrats trifft und schließlich zu einem festen Film kondensiert.
Das sogenannte Widerstandsverdampfungsverfahren nutzt Tantal, Molybdän, Wolfram und andere hochschmelzende Metalle zur Herstellung einer geeigneten Verdampfungsquelle. Diese wird mit dem zu verdampfenden Material befüllt und anschließend mit Luft durchströmt, wodurch das Material direkt erhitzt und verdampft wird. Alternativ kann das Material auch in Tiegeln aus Aluminiumoxid, Berylliumoxid oder anderen Materialien indirekt erhitzt und verdampft werden. Dies ist das Widerstandsverdampfungsverfahren.
DerVakuumverdampfungsbeschichtungsanlageDie Erwärmung und Verdampfung mittels Widerstandsheizung zeichnet sich durch einfache Struktur, geringe Kosten und zuverlässige Anwendung aus. Sie eignet sich für die Aufdampfbeschichtung von Materialien mit niedrigem Schmelzpunkt, insbesondere für die Massenproduktion mit geringen Anforderungen an die Beschichtungsqualität. Bis heute werden zahlreiche Beschichtungsverfahren mittels Widerstandsheizung und -verdampfung in der Herstellung von aluminisierten Spiegeln eingesetzt.
Die Nachteile der Widerstandsverdampfungsmethode liegen in der begrenzten maximal erreichbaren Temperatur und der kurzen Lebensdauer des Heizelements. Um die Lebensdauer der Widerstandsverdampfungsquelle zu verlängern, verwendet der Anlagenhersteller seit einigen Jahren langlebige, leitfähige Keramikmaterialien auf Bornitridbasis. Laut einem japanischen Patentbericht kann die Verdampfungsquelle (Tiegel) aus 20–30 % Bornitrid und damit verschmolzenen feuerfesten Materialien bestehen und mit einer 62–82 %igen Zirkoniumschicht beschichtet werden. Der Rest besteht aus einer Zirkonium-Silizium-Legierung.
Veröffentlichungsdatum: 22. April 2023