Eisen (Fe) Pellets Aufdampfmaterialien

Iron (Fe) 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 .

Iron (Fe) General Information

Eisen ist das am häufigsten verwendete Metall weltweit. Es ist metallisch-grau, duktil, ferromagnetisch und rostet leicht, wenn es Sauerstoff ausgesetzt wird. Es hat einen Schmelzpunkt von 1.535 °C, eine Dichte von 7,86 g/cc und einen Dampfdruck von 10^-4 Torr bei 1.180 °C. Eisen findet sich in einer Vielzahl von Produkten, darunter Werkzeuge, Automobile und Maschinen. Durch die Legierung mit Kohlenstoff entsteht Stahl, der ein wesentlicher Bestandteil im Bauwesen und in der Automobilherstellung ist. Eisen hat auch eine biologische Bedeutung, da es für den Sauerstofftransport im Blut verantwortlich ist. Es wird unter Vakuum zu Schichten bei der Herstellung von Halbleitern, magnetischen Speichermedien und Brennstoffzellen verdampft, um nur einige zu nennen.

Iron (Fe) Specifications

† Magnetischer Werkstoff (benötigt spezielle Sputterquelle).

‡ Nur ein Durchlauf.

**** 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.

Thermische Verdampfung von Eisen (Fe)

Die thermische Verdampfung von Eisen ist möglich, allerdings eine Herausforderung. Die Elektronenstrahlverdampfung ist das bevorzugte Verfahren zur Deposition von Eisenschichten.

Flüssiges Eisen wirkt fast wie ein universelles Lösungsmittel oder Legierungselement. Die thermische Verdampfung ist sehr schwierig, da die Wärmeübertragung durch Strahlung vom Heizer zum Tiegel und vom Tiegel zum festen Eisen sehr viel höher sein muss als die Temperatur des Eisens. Typischerweise kommt es zu lokalem Schmelzen, was wiederum lokal den Wärmeübertrag durch durch Leitung stark erhöht. Das Eisen beginnt zu schmelzen und mit dem Tiegel zu legieren/reagieren. Aus diesem Grund wird empfohlen, Eisen per Elektronenstrahl zu verdampfen, da das Material in Kontakt mit dem Tiegel (oder Liner) fest bleibt.

Mit begrenztem Erfolg konnte aus einem schmalen Wolframschiffchen mit dickem Blech verdampft werden, wie unserem EVS20A015W. Diese Schiffchen sind jedoch nur für einen Depositionslauf geeignet und müssen häufig ausgetauscht werden. Ein mit Aluminiumoxid beschichtetes Schiffchen oder ein Aluminiumoxid-Tiegel ist aufgrund der Reaktivität von Eisen keine gute Wahl.

Elektronenstrahlverdampfung von Eisen (Fe)

Die beste Art, Eisen zu verdampfen, ist die Elektronenstrahlverdampfung. Eisen für dieses Verfahren als „ausgezeichnet“ eingestuft. FABMATE® is the only crucible liner material recommended for e-beam evaporation of iron. Allerdings können diese Tiegeleinsätze nur für einen Durchlauf verwendet werden. Während der Verdampfung schmilzt das Eisen und haftet an den Tiegelwänden. Upon cooling and reheating, if it makes it that far, the difference in thermal contraction and expansion of the iron and the FABMATE® liner will cause immense stress on the liner, causing it to crack.

Ein wichtiger Prozesshinweis ist die Beachtung des richtigen Füllvolumens des Tiegeleinsatzes. Wir stellen fest, dass der Schmelzpegel des Werkstoffs 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 Ergebnis ist die Entstehung von Rissen in den Tiegeleinsätzen. Dies ist die häufigste Ursache für den Ausfall von Tiegeleinsätzen. Den Tiegeleinsatz zu wenig zu befüllen oder zu viel zu verdampfen bevor wieder nachgefüllt wird, kann für den Prozess ebenso 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 3/4 zu füllen, um diese Schwierigkeiten zu verhindern. However, even when following these fill guidelines, the FABMATE® liner will still fail during cooling.

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

Eisen kann auch direkt aus der Kupfertasche der Elektronenkanon heraus verdampft werden. Aus diesem Grund bevorzugen einige Kunden einen passend geschmolzenen Block (oder Starterquelle), der direkt in die Tasche eingesetzt wird. Die beiden Hauptvorteile des Einsatzes einer Starterquelle sind die einfache Handhabung und hohe Packungsdichte. Um gebrochene Tiegeleinsätze zu vermeiden, benutzen manche Kunden die Starterquellen auch direkt in der Kupfertasche der Elektronenkanone.

Da es nicht immer möglich ist ohne Tiegel zu arbeiten, insbesondere bei gemeinsam genutzten Systemen, verwenden einige Kunden einen Kupfertiegeleinsatz , anstatt die Starterquelle direkt in die Tasche der Elektronenkanone zu legen.

KJLC^® kann diese Starterquellen herstellen. Contact us by clicking here with your e-gun manufacturer, pocket size, and number of pockets in order for us to produce a quote.