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Cerium Oxide CeO2 Evaporation Process Notes


Cerium Oxide (CeO2) General Information

Ceriumoxid, auch bekannt als Ceroxid, ist eine anorganische chemische Verbindung mit der chemischen Formel CeO2. Es ist weiß oder hellgelb und hat eine Dichte von 7,13 g/cm³, einen Schmelzpunkt von ~2.600 °C und einen Dampfdruck von 10-4 Torr bei 2.310 °C. Es wird hauptsächlich zum Polieren verwendet, kann aber auch als Sensor in Katalysatoren von Automobilen zum Einsatz kommen. Ceroxid wird unter Vakuum verdampft, um antireflektierende Schichten für optische Beschichtungen zu bilden und um als Pufferschichten in Hochtemperatursupraleitern zu dienen.

Cerium Oxide CeO2 Specifications

WerkstofftypCerium-(IV)-Oxide
SymbolCeO2
Farbe und AussehenWeiß oder hellgelb, kristalliner Feststoff
Schmelzpunkt (°C)~2.600
Theoretische Dichte (g/cm³)7,13
SputterRF, RF-R
Max. Leistungsdichte*
(Watt/Quadratzoll)
20*
Art des BondingIndium, Elastomer
Z-Verhältnis**1,00
ElektronenstrahlGut
Thermische Verdampfungstechniken Schiffchen:  W
Elektronenstrahlverdampfer Material TiegeleinsatzTantalum, Graphite, FABMATE®
Temp. (°C) für gegebenen Dampfdruck Druck (Torr) 10-8:  1.890
10-6:  2.000
10-4:  2.310
BemerkungenSehr geringe Zersetzung.

** Das Z-Verhältnis ist unbekannt. Daher empfehlen wir die Verwendung von 1,00 oder einen experimentell bestimmten Wert. Bitte klicken Sie hier, um Anweisungen zum Bestimmen dieses Werts zu erhalten.

* Dies ist eine Empfehlung, die auf unserer Erfahrung mit diesen Materialien in KJLC-Sputterkanonen basiert. Die Raten basieren auf nicht-gebondeten Targets und sind materialspezifisch. Gebondete Targets sollten mit geringerer Leistung betrieben werden, um ein Versagen des Bondings zu vermeiden. Gebondete Targets sollten je nach Material mit 20 Watt/Quadratzoll oder niedriger betrieben werden.

Z-Faktoren

Empirische Bestimmung des Z-Faktors

Leider sind der Z-Faktor und das Schubmodul für viele Werkstoffe nicht ohne weiteres verfügbar. In diesem Fall kann der Z-Faktor auch empirisch unter Verwendung der folgenden Verfahren bestimmt werden:

  • Legen Sie den Werkstoff ab, bis die Lebensdauer des Kristalls bei 50 % oder kurz vor dem Ende der Lebensdauer des Kristalls liegt, je nachdem, was früher eintritt.
  • Legen Sie ein neues Substrat neben den verwendeten Quarzsensor.
  • Stellen Sie die QCM Dichte auf den kalibrierten Wert ein; Werkzeug auf 100 %.
  • Nehmen Sie eine Null-Kalibrierung der Schichtdickenmessung vor.
  • Dampfen Sie ungefähr 1000 bis 5000 A des Werkstoffs auf das Substrat auf.
  • Verwenden Sie ein Profilometer oder Interferometer, um die tatsächliche Dicke der Substratschicht zu messen.
  • Stellen Sie den Z-Faktor des Instruments ein, bis der korrekte Dickenwert angezeigt wird.

Eine weitere Alternative besteht darin, die Kristalle häufig zu wechseln und den Fehler zu ignorieren. Die folgende Grafik zeigt den %-Fehler in der Rate bzw. Dicke bei Verwendung des falschen Z-Faktors. Bei einem Kristall mit einer Lebensdauer von 90 % ist der Fehler vernachlässigbar, selbst für große Fehler in dem programmierten gegenüber dem tatsächlichen Z-Faktor.

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