Gold (Au) Pellets Aufdampfmaterialien

Gold (Au) Pellets Overview

Wir verkaufen Pellets und Stückchen für die Verdampfung in Depositionsprozessen nach Stückgewicht. Die ungefähren Werkstoffpreise werden bereitgestellt, um Presiabschätzungen im Rahmen von Budgetplanungen zu ermöglichen. Actual prices can vary and may be higher or lower, as determined by availability and market fluctuations. To speak to someone directly about current pricing, please click here .

Gold (Au) General Information

Gold ist eines der wertvollsten und begehrtesten Metalle der Welt. Seit seiner Entdeckung in der Antike wurde es für Schmuck, Münzen und Werkzeuge verwendet. In der heutigen Wirtschaft wird es am häufigsten in Schmuck verwendet. Gold ist mit seinem glänzenden gelben Schimmer eines der schönsten Edelmetalle. Es hat einen Schmelzpunkt von 1.064 °C, eine Dichte von 19,3 g/cm³, und ein Dampfdruck von 10^-4 Torr bei 1.132 °C bei einer idealen Verdampfungstemperatur um 1.400 °C. Es ist weich, dicht, biegsam, verformbar und ein ausgezeichneter Leiter von Wärme und Elektrizität. Dünnschichten aus Gold werden bei der Herstellung von Halbleitern, Sensoren, Batterien und Datenspeichern verwendet.

Gold (Au) Specifications

*** mit Aluminiumoxid beschichtet.

**** Suggestion based on previous experience but could vary by process. Contact local KJLC Sales Manager for further information

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.

Thermisches Verdampfen von Gold (Au)

Gold legiert hochschmelzenden Metallen und macht thermisches Verdampfen aus einem Wolframschiffchen dadurch nahezu unmöglich. Wir empfehlen, entweder ein aluminiumoxidbeschichtetes Schiffchen oder eine abgeschirmte Tantal-Tiegelheizung mit einem Aluminiumoxidtiegel zu verwenden. Mit einer Verdampfungstemperatur von ~1.400 °C und einem Basisverdampfungsdruck von 10^-6 Torr oder niedriger, erwarten wir eine Depositionsrate von 1-5 Angstrom pro Sekunde.

Wenn Sie ein KJLC^®-System verwenden, empfehlen wir als Standard zur Goldverdampfung EVS9AAOW - ein muldenförmiges Schiffchen mit Aluminiumoxidbeschichtung. Es ist wichtig zu erwähnen, dass das verwendete Netzgerät hohe Spannungen bereitstellen muss, damit dieses Verfahren funktioniert.

Die zweite Möglichkeit besteht darin, eine abgeschirmte Tantaltiegelheizung mit einem Aluminiumoxidtiegel wie EVCH1 oder EVCH10 mit EVC9AO zu nutzen, wenn Sie ein KJLC^®-System verwenden. Bei der Installation des Heizelements muss sehr sorgfältig vorgegangen werden, um zu verhindern, dass sich die äußeren Schirme verziehen, was zu einem Kurzschluss im Heizelement führen und so ein Brechen der Schweißverbindungen verursachen kann. Die Heizung sollte zwischen den Kontakten zentriert sein und die äußere Abschirmung darf die Leitungen nicht berühren. Die Tiegel sollten an einem kühlen, trockenen Ort gelagert und immer mit Handschuhen oder Pinzetten gehandhabt werden.

Richtig – Tiegelheizung zentriert, äußere Abschirmung ohne Kontakt zu den Leitungen

Falsch – Tiegelheizung außerhalb der Mitte, Schirmung in Kontakt mit Leitungen/Innenschirmung

Elektronenstrahlverdampfung von Gold (Au)

Das Verdampfen von Gold mittels Elektronenstrahl kann sich als schwierig erweisen. Das häufigste Problem ist ein "Überkochen" des Materials. Unserer Erfahrung nach tritt dieses Phänomen häufiger auf, wenn bestimmte Prozessparameter nicht sorgfältig reguliert werden. In Frage kommende Prozessparameter sind die Sauberkeit der Kammer, die Höhe der angelegten Leistung, das Hochfahren der Leistung (ramping), eine Ableitung von Wärme aus dem Gold in die Tasche der Elektronenkanone, die passende Größe des Tiegeleinsatzes, sowie der Werkstoff des Tiegeleinsatz selbst. Eine ungeeignete Steuerung oder Auswahl dieser Parameter kann einen instabilen Depositionsprozess begünstigen, sowie zu ungenügender Schichtqualität in Bezug auf Partikelbildung.

Der Grad der Wärmeableitung von der Goldschmelze erweist sich als größter Faktor für ein Überkochen. Wenn sich das Gold zu schnell erhitzt oder abkühlt, werden Flüssigkeitströpfchen aus der Tasche der Elektronenstrahlkanone herausgeschleudert. Wir haben herausgefunden, dass die Leistung des Elektronenstrahls in direkter Beziehung zu diesem Problem steht. Das Anlegen höherer Leistungswerte führt auch zu vermehrtem Überkochen des Werkstoffs. Es ist äußerst wichtig, nur sehr langsam und bei geschlossener Blende die Leistung hochzufahren, damit sich die Temperatur der Schmelze nicht zu schnell erhöht. Die andere Möglichkeit, ein Überkochen zu reduzieren oder ganz zu vermeiden, besteht darin, die Leistung für die Deposition insgesamt zu reduzieren.

Die Sauberkeit der Kammer spielt ebenso eine bedeutende Rolle für eine gelungene Deposition von Gold. Die Kammer muss frei von jeglicher Hintergrundkontamination sein und der Basisdruck muss bei 10^-6 Torr oder niedriger liegen, bevor Sie versuchen, das Gold zu verdampfen.

Wir empfehlen, den Elektronenstrahl zu rastern (sweep) und die Leistung so lange hochzufahren bis das Material vollständig geschmolzen ist, bevor Sie beginnen Dünnfilme abzuscheiden. Nach dem Schmelzen kann ein fokussierter Elektronenstrahl für den Depositionsprozess verwendet werden. Mit einer Verdampfungstemperatur von ~1.400 °C und einem Basisverdampfungsdruck von 10^-6 Torr oder niedriger, erwarten wir eine Depositionsrate von 1-5 Angstrom pro Sekunde.

We also recommend using a FABMATE® or molybdenum crucible liner when e-beam evaporating gold. Ein wichtiger Prozesshinweis beim Elektronenstrahlverdampfen ist die Beachtung des richtigen Füllvolumens. Wir stellen fest, dass der Schmelzpegel des Aufdampfmaterials im Tiegel direkten Einfluss auf den Erfolg der Verwendung des Tiegeleinsatzes hat. Ein Überfüllen des Tiegels führt dazu, dass der Werkstoff überläuft und einen elektrischen Kurzschluss zwischen Liner und Heizer erzeugt. Das Resultat ist die Entstehung von Rissen im Tiegel. Dies ist die häufigste Ursache für den Ausfall von Tiegeleinsätzen. Wenn zu wenig Material in den Tiegel gegeben wird oder der Schmelzpegel zu niedrig wird, kann dies ebenfalls nachteilig sein. Wenn der Schmelzpegel unter 30 % fällt, trifft der Elektronenstrahl mit hoher Wahrscheinlichkeit Boden oder Wände des Tiegels, was sofort zu einem Bruch führt. Unsere Empfehlung ist, den Tiegel zwischen 2/3 und 80 % zu füllen, um diese Schwierigkeiten zu verhindern.

Sauberkeit und der Zustand des Tiegels sind ebenfalls wichtig. Unsere Tiegeleinsätze gereinigt und einsatzbereit, wenn der Kunde Sie erhält. Es ist jedoch bewährt, jeden Tiegeleinsatz mit Isopropylalkohol und einem KIM-Wipe abzuwischen und das KIM-Wipe zu überprüfen, so dass man sicher sein kann dass kein Schmutz zurückgeblieben ist. Der Tiegel muss dann vollständig trocknen.

Die Tiegeleinsätze sollten an einem kühlen, trockenen Ort gelagert und immer mit Handschuhen oder Pinzetten gehandhabt werden.