Molybdenum (Mo) Wire Evaporation Materials

Molybdenum (Mo) Wire 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 .

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

**** 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 Molybdän (Mo)

In einem Depositionssystem mit normalen Abmessungen lagert sich ein Material mit einem Gleichgewichtsdampfdruck (EVP) von 10^-2 Torr schnell ab. Daher wird 10^-2 Torr typischerweise als der EVP angesehen, den 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 die EVP 10^-2 Torr. Molybdän benötigt eine Temperatur von ~2.600 °C, um einen Dampfdruck von 10^-2 Torr zu erreichen.

Molybdenum (Mo) Vapor Pressure Chart

Molybdän lässt sich aufgrund der hohen Verdampfungsleistung des Materials kaum durch thermische Verdampfung abscheiden. Für die Molybdänabscheidung wird die Elektronenstrahlverdampfung oder das Magnetronsputtern empfohlen.

Elektronenstrahlverdampfung von Molybdän (Mo)

In einem Depositionssystem mit normalen Abmessungen lagert sich ein Material mit einem Gleichgewichtsdampfdruck (EVP) von 10^-2 Torr schnell ab. Daher wird 10^-2 Torr typischerweise als der EVP angesehen, den 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 die EVP 10^-2 Torr. Molybdän benötigt eine Temperatur von ~2.600 °C, um einen Dampfdruck von 10^-2 Torr zu erreichen.

Molybdenum (Mo) Vapor Pressure Chart

Molybdän wird für die Elektronenstrahlverdampfung mit „ausgezeichnet“ bewertet. Der Prozess kann jedoch schwierig sein und sollte sehr genau überwacht werden. Das Anschmelzen von Molybdän ist eine Herausforderung, da es im Gegensatz zu den meisten anderen Metallen dazu neigt, nicht in den Strahl "hinein" zu schmelzen.

Aufgrund seines hohen Schmelzpunktes (2.617 °C) benötigt Molybdän hohe Leistungen, um eine effektive Abscheidungsrate zu erreichen. At a working voltage of 10kV, we found that 140-150 mA of current was needed in order to reach an acceptable evaporation rate using a FABMATE® crucible liner and molybdenum slug (or starter source). Selbst bei dieser Leistung konnten wir nur eine Depositionsrate von 2,2 Angström pro Sekunde erreichen. Die Aufrechterhaltung einer Depositionsrate ist ebenfalls schwierig. Es besteht die Gefahr, dass sich der Elektronenstrahl gerade durch das Material bohrt, was durch einen plötzlichen und steilen Abfall der Depositionsrate belegt wird. Während des Betriebs mit diesen hohen Strömen (>125mA) ist es möglich, dass der Elektronenstrahl dann ein Loch durch den Tiegeleinsatz als auch die Tasche der Elektronenkanone bohrt. Aus diesen Gründen sollte man das Elektronenstrahlverdampfen von Molybdän z.B. mit einer Schweißerschutzbrille 9 genau überwacht werden. Während des gesamten Verdampfungszyklus ist große Vorsicht geboten.

Ein weiteres häufiges Problem beim Elektronenstrahlverdampfen von Molybdän ist Überkochen oder Spirtzen des Materials. Durch langsamen Einlaufen lassen des Materials vor dem Öffnen des Substratshutters zur Abscheidung der Schicht, kann dies etwas reduziert werden. Das Überkochen oder Spritzen kann auch durch den Einsatz einer Starterquelle oder eines Stabes anstelle von Pellets reduziert werden.

Wir empfehlen, anstelle von Pellets ein vorgefertigtes Slug (oder eine Starterquelle) zu verwenden. Die beiden Hauptvorteile des Einsatzes einer Starterquelle sind die einfache Handhabung und hohe Packungsdichte. Wir haben festgestellt, dass die Verwendung eines Stabes für Hochtemperaturmaterialien wie Molybdän dazu beiträgt, den Energiebedarf für die Abscheidung zu reduzieren. Wir bearbeiten einen Stab so, dass der Außendurchmesser des Stabes nicht mit den gekühlten Wänden der Tiegelauskleidung in Berührung kommt. Dadurch können höhere Temperaturen bei geringeren Leistungen erreicht werden. Molybdän benötigt auch bei Verwendung einer Starterquelle oder eines Stabes noch eine hohe Verdampfungsleistung, jedoch weniger als bei der Verwendung von Pellets.

KJLC^® kann diese Starterquellen oder -stäbe 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.

We also recommend using a FABMATE® or graphite crucible liner or running molybdenum directly from the hearth of the e-gun. Da es nicht immer eine Option ist, keinen Tiegeleinsatz zu verwenden, insbesondere bei gemeinsam verwendeten Systemen, benutzen einige Kunden Tiegeleinsätze aus Kupfer, anstatt das Material direkt in die Tasche der Elektronenkanone zu legen.

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.

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