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Magnesium Fluoride MgF2 Evaporation Process Notes


Magnesium Fluoride (MgF2) General Information

Magnesiumfluorid ist eine anorganische chemische Verbindung mit der chemischen Formel MgF2. Es ist weiß oder kristallin mit einem Schmelzpunkt von 1.261 °C, einer Dichte von 3,18 g/cc und einem Dampfdruck von 10-4 Torr bei 1.000 °C. Die Hauptanwendung von Magnesiumfluorid liegt in der Optik, aufgrund seiner ausgeprägten Transparenz über einen weiten Wellenlängenbereich. Es wird unter Vakuum zu Antireflexschichten verdampft.

Magnesium Fluoride MgF2 Specifications

WerkstofftypMagnesiumfluorid
SymbolMgF2
Farbe und AussehenWeißer, kristalliner Feststoff
Schmelzpunkt (°C)1.261
Theoretische Dichte (g/cm³)3,15
SputterRF
Max. Leistungsdichte*
(Watt/Quadratzoll)
20*
Art des BondingIndium, Elastomer
Z-Verhältnis0,637
ElektronenstrahlExzellent
Thermische Verdampfungstechniken Schiffchen:  Mo, Ta
Tiegel:  Al2O3
Elektronenstrahlverdampfer Material TiegeleinsatzFABMATE®, Graphite, Molybdenum
Temp. (°C) für gegebenen Dampfdruck Druck (Torr) 10-4:  1.000
UN-Nummer 2624
BemerkungenKontrolle der Substrattemperatur und Rate wichtig. Reagiert mit W. Mo OK.

* 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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