Germanium (Ge (N-Typ)) Stücke Audampfmaterialien

Germanium (Ge (N-type)) Pieces 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 .

Germanium (Ge (N-type)) General Information

Germanium ist ein harter und spröder Werkstoff mit halbmetallischem, grauweißem Aussehen. Es hat eine Dichte von 5,35 g/cm³, einen Schmelzpunkt von 937 °C und einen Dampfdruck von 10^-4 Torr bei 1.167 °C. Es wird im Periodensystem als Halbmetall klassifiziert, d. h. es besitzt Eigenschaften von Metallen und Nichtmetallen. Germanium ist wie Silizium ein Halbleiter und wird häufig bei der Herstellung von Transistoren und integrierten Schaltungen eingesetzt. Bei der Herstellung von optischen Speichermedien und optischen Beschichtungen wird es oft unter Vakuum verdampft. Weitere Anwendungen des Materials sind als Legierungsmittel und Katalysator.

Germanium (Ge (N-type)) Specifications

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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 Germanium (Ge (N-Typ))

In einem Depositionssystem mit normalen Abmessungen lässt sich ein Material bei einem Gleichgewichtsdampfdruck (EVP=equilibrium vapor pressure) von 1E-2 Torr mit hoher Depositionsrate abscheiden. Daher wird 1E-2 Torr in der Regel als das EVP angesehen, das man während der Deposition zu erreichen versuchen sollte. Der einzige Parameter, der den Gleichgewichtsdampfdruck beeinflusst, ist die Temperatur. Wir beziehen uns auf verschiedene Tabellen oder Bücher, um festzustellen, welche Temperatur benötigt wird, um EVP von 1E-2 Torr zu erzeugen. Der Vergleich dieser Temperatur mit dem Schmelzpunkt des Materials zeigt an, ob das Material bei diesem Dampfdruck verdampft oder sublimiert.

Germanium (Ge (N-type)) Vapor Pressure Chart

Der Schmelzpunkt von Germanium (937 °C) liegt deutlich unter der Temperatur, die benötigt wir um 1E-2 Torr zu erreichen. Germanium verdampft also und sublimiert nicht. Wir empfehlen für die Germaniumverdampfung einen Basisdruck von 10^-6 Torr oder niedriger bei einer Verdampfungstemperatur von 1.400 °C. Die durchschnittliche Depositionsrate unter diesen Parametern ist 1-5 Angström/sek.

Germanium kann mit einem Tantal- oder Wolframschiffchen wie unseren EVS8B005W oder EVS8B005TA thermisch verdampft werden. Es ist nicht bekannt, dass es mit hochschmelzenden Metallen legiert.

Elektronenstrahlverdampfung von Germanium (Ge (N-Typ))

We recommend using either a graphite® or FABMATE® crucible liner for e-beam evaporating germanium. Ein Rastern (sweep) des Elektronenstrahls und langsames Hochfahren der Leistung bis die Stücke vollständig geschmolzen sind, kann helfen, die Depositionsrate zu verbessern. Einmal geschmolzen, kann ein fokussierter Strahl verwendet werden, um Schichten zu abzuscheiden.

Die Tiegeleinsätze müssen relativ häufig ausgetauscht werden, da flüssiges Germanium die Tendenz hat, die Tiegel zu beschädigen. Wenn Germanium schmilzt, verbindet es sich mechanisch mit den Innenwänden des Tiegeleinsatzes. Beim Abkühlen oder Wiedererwärmen kann der Unterschied in der thermischen Ausdehnung/Kontraktion des Germaniums im Kontakt mit dem Tiegel genügend Spannung erzeugen, um den Tiegel zu brechen. 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 Resultat ist die Entstehung von Rissen im Tiegel. 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. Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, empfehlen wir, ein Schmelzniveau zwischen 30-80 % beizubehalten und die Leistung nur langsam hoch und runter zu fahren. Aber auch bei Einhaltung dieser Richtlinien müssen die Tiegel häufig ausgetauscht werden.

Wir empfehlen für die Germaniumverdampfung einen Basisdruck von 10^-6 Torr oder niedriger bei einer Verdampfungstemperatur von 1.400 °C. Die durchschnittliche Depositionsrate unter diesen Parametern ist 1-5 Angström/sek. Germanium kann auch direkt aus der Tasche der Elektronenkanone verdampft werden. Da die Verwendung eines Tiegeleinsatzes nicht immer möglich ist (besonders in geteilten Systemen), werden einige Kunden einen Kupfertiegeleinsatz verwenden und den Werkstoff im Kupfertiegeleinsatz platzieren, anstatt ihn direkt in den Herd zu legen.

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