열 증착은 진공 환경에서 저항성 열원을 사용하여 고체 물질을 증발시켜 기판 위에 박막을 형성하는 물리적 기상 증착(PVD)의 한 방법입니다.
이 기술은 단순하고 전력 소비가 적어 다양한 애플리케이션에 널리 사용되는 것이 특징입니다.
1. 가열 메커니즘
열 증착 공정은 증착할 재료를 가열하는 것으로 시작됩니다.
이는 일반적으로 고온을 견딜 수 있는 재료로 만들어진 "보트", "바구니" 또는 "코일"이 될 수 있는 저항성 열원을 사용하여 이루어집니다.
가열은 이 장치에 높은 전류를 통과시켜 재료를 녹는점까지 가열한 다음 기화점까지 가열하는 방식으로 이루어집니다.
2. 진공 환경
이 공정은 고진공 챔버에서 진행되며, 압력은 보통 10^-5 토르 미만입니다.
이러한 진공 환경은 코팅의 오염을 방지하고 기화된 재료가 기판으로 방해받지 않고 이동할 수 있도록 하기 때문에 매우 중요합니다.
또한 진공은 재료가 챔버에 존재하는 다른 가스와 반응하지 않고 깨끗하게 증발하도록 보장합니다.
3. 박막 증착
재료가 증발되면 진공 챔버를 가로질러 이동하는 증기 흐름을 형성합니다.
그런 다음 이 증기 흐름은 기판에 응축되어 박막을 형성합니다.
증발된 입자의 에너지는 약 0.12eV로 비교적 낮으며, 이는 아크 증착과 같은 다른 PVD 방법에 비해 열 증착의 특징입니다.
4. 사용되는 재료
열 증착은 순수한 원자 원소(금속 및 비금속)와 산화물 및 질화물과 같은 특정 분자를 포함한 다양한 물질을 증착하는 데 사용할 수 있습니다.
재료 선택은 응용 분야와 박막에서 원하는 특성에 따라 달라집니다.
5. 응용 분야 및 장점
이 기술은 단순성과 저전력 요구 사항으로 인해 널리 사용됩니다.
깨끗하고 균일한 코팅이 필요한 용도에 적합합니다.
또한 증발된 입자의 에너지가 낮기 때문에 기판의 열 스트레스가 최소화되어 온도에 민감한 소재에 유리합니다.
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