Titan (Ti) Pellets Aufdampfmaterialien

Titan (Ti)-Pellets Überblick

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. Die tatsächlichen Preise können, je nach Verfügbarkeit und Marktschwankungen, höher oder niedriger sein. Klicken Sie bitte hier, wenn Sie direkt mit uns über die aktuellen Preise sprechen möchten.

Titan (Ti) Allgemeine Informationen

Titan ist ein gängiges Material, das in einer Vielzahl von Produkten wie Uhren, Bohrern, Laptops und Fahrrädern zu finden ist, um nur einige zu nennen. In reiner Form ist es glänzend und silbrig weiß. Es hat einen Schmelzpunkt von 1.660 °C, eine Dichte von 4,5 g/cc und einen Dampfdruck von 10^-4 Torr bei 1.453 °C. Es ist ein robustes Material, das sich bei Wärmeeinwirkung leicht verarbeiten lässt. Seine Härte-Eigenschaften in Kombination mit der geringen Dichte und ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit machen es ideal für den Einstz in Schifffahrt, Flugzeugmotoren und Designerschmuck. Titan ist biokompatibel, so dass es in chirurgischen Instrumenten und Implantaten zu finden ist. Titan wird in der Regel im Vakuum für Verschleiß- und Dekorationszwecke, Halbleiter- und optische Beschichtungen verdampft.

Titan (Ti)-Spezifikationen

**** Empfehlung basierend auf früheren Erfahrungen, kann aber je nach Prozess variieren. Kontaktieren Sie bitte Ihren lokalen KJLC Sales Manager für weitere Informationen

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 Titan (Ti)

Titan kann mittels Elektronenstrahl oder thermischer Verdampfung verdampft werden. Allerdings wird die Elektronenstrahlverdampfung bevorzugt. Es ist wichtig zu beachten, dass Titan mit hitzebeständigen Metallen legiert.

Die Verdampfungstemperatur eines Materials wird oft als die Temperatur angesehen, die erforderlich ist, damit der Gleichgewichtsdampfdruck des Materials 1E^-2 Torr beträgt. Bei diesem Dampfdruck ist die Depositionsrate auf einem Substrat in einem System mit „normaler“ Geometrie gut oder hoch. Bei Titan beträgt diese Temperatur ~1.750 °C. Titan muss schmelzen und das Schiffchen oder den Tiegel benetzen, damit eine effiziente Verdampfung stattfinden kann. Bei dieser Temperatur ist Titan flüssig und legiert schnell mit einem hochschmelzenden Schiffchen, wodurch seine elektrischen und mechanischen Eigenschaften zerstört werden. Im Ergebnis bricht das Schiffchen und zerfällt. Trotzdem hatten wir gewissen Erfolg beim thermischen Verdampfen von Titan aus einem schmalen, dickwandigen und hochstromfähigen Wolframschiffchen wie unserem EVS20A015W.

Mit einem neuen EVS20A015W konnten wir drei kurze Läufe von etwa 2.000 Angström pro Lauf mit Raten zwischen 3-5 Angström pro Sekunde durchführen. Raten über 10 Angström pro Sekunde waren möglich. Wir benutzten sechs 1/8" x 1/8" Pellets in jedem Lauf. Die Schiffchen halten nur ein oder zwei komplette Verdampfungsläufe bei 2.000 Angström pro Lauf. Allerdings sind diese Schiffchen im Vergleich zu einer Boxheizung mit Tiegel relativ preiswert.

Elektronenstrahlverdampfung von Titan (Ti)

Titan wird als „hervorragend“ für die Elektronenstrahlverdampfung bewertet. Wir empfehlen die Verwendung eines Tiegeleinsatzes, anstatt das Material direkt aus der Kupfertascche der Elektronenkanone heraus zu fahren. Ähnlich wie beim thermischen Verdampfen funktionieren intermetallische Tiegel aufgrund der einzigartigen schmierenden und leitfähigen Eigenschaften des Tiegeleinsatzsmaterials gut mit Titan. Als Alternative zu den intermetallischen Tiegeleinsätzen sind Graphit- oder FABMATE^®-Tiegeleinsätze erhältlich. Graphit- und FABMATE^®-Einsätze sind in der Regel günstiger als ihre intermetallischen Pendants. Wir haben jedoch festgestellt, dass die Leistung mit den intermetallischen Einsätzen stabiler ist. Konstantere Ergebnisse werden beim Vorschmelzen von Titan erzielt, da das Material den Tiegel benetzt und eine effiziente Verdampfung ermöglicht.

Ein wichtiger Prozesshinweis ist die Berücksichtigung des Füllvolumens in der Elektronenstrahl-Anwendung. 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. 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 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.