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Molybdenum Mo Evaporation Process Notes


Molybdenum (Mo) General Information

Molybdän wird im Periodensystem als Übergangsmetall eingestuft. Es ist metallisch grau mit einem Schmelzpunkt von 2.617 °C, einer Dichte von 10,2 g/cc und einem Dampfdruck von 10-4 Torr bei 2.117 °C. Aufgrund seiner Festigkeit und seines hohen Schmelzpunktes wird Molybdän hauptsächlich mit anderen Metallen zu korrosionsbeständigen Werkstoffen legiert und findet sich in Werkzeugen, Flugzeugteilen und elektrischen Kontakten wieder. Molybdän wird unter Vakuum verdampft, um moderne Displays, Halbleiter und Sensoren herzustellen.

Molybdenum Mo Specifications

WerkstofftypMolybdän
SymbolMo
Atomares Gewicht95,96
Ordnungszahl42
Farbe und AussehenGrau, metallisch
Wärmeleitfähigkeit139 W/m.K
Schmelzpunkt (°C)2.617
Wärmeausdehnungskoeffizient4,8 x 10-6/K
Theoretische Dichte (g/cm³)10,2
SputterGleichspannung
Max. Leistungsdichte*
(Watt/Quadratzoll)
150*
Art des BondingIndium, Elastomer
Z-Verhältnis0,257
ElektronenstrahlExzellent
Elektronenstrahlverdampfer Material TiegeleinsatzFABMATE®, Graphite
Temp. (°C) für gegebenen Dampfdruck Druck (Torr) 10-8:  1.592
10-6:  1.822
10-4:  2.117
BemerkungenSchichten glatt, hart. Sorgfältiges Ausgasen erforderlich.

* 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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