Zirkoniumoxid (ZrO₂) Stücke Aufdampfmaterialien

Zirconium Oxide (ZrO₂) 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 .

Zirconium Oxide (ZrO₂) General Information

Zirkoniumoxid ist eine chemische Verbindung mit der chemischen Formel ZrO₂. Es wird oft als Zirkonia bezeichnet. Es ist weiß mit einem Schmelzpunkt von 2.700 °C, einer Dichte von 5,89 g/cc und einem Dampfdruck von 10^-4 Torr bei ~2.200 °C. Aufgrund seiner Rissbeständigkeit wird Zirkoniumoxid oft bei der Keramikherstellung genutzt. Kubisches Zirkonia, das Zirkoniumoxid in kubisch kristalliner Form, wird von Juwelieren als kostengünstige Alternative zu Diamanten verkauft. Zirkoniumoxid wird unter Vakuum für optische Beschichtungen, Halbleiter und Brennstoffzellen verdampft.

Zirconium Oxide (ZrO₂) 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.

Thermisches Verdampfen von Zirkoniumoxid (ZrO₂)

Für die Deposition von Zirkoniumoxidschichten wird die thermische Verdampfung nicht empfohlen. Die Temperaturen, die erforderlich sind, um eine angemessene Depositionsrate zu erreichen, werden wahrscheinlich die der meisten Vakuumkammern übersteigen. Die Elektronenstrahlverdampfung ist die empfohlene Methode zur Deposition von Zirkoniumoxidschichten.

Wenn thermisches Verdampfen die einzige Option darstellt, würden wir ein dickwandiges Wolframschiffchen wie unser EVS20A015W empfehlen. Der Druck sollte überwacht werden, um sicherzustellen, dass die Ausgasung auf einem akzeptablen Niveau ist, bevor die Leistung erhöht wird. Bei einer Verdampfungstemperatur von ~2.200 °C, gehen wir von einer Depositionsrate von 1-2 Angström pro Sekunde aus. Es wird ein Partialdruck von O₂ bei 8-10 X 10^-5 Torr empfohlen.

Elektronenstrahlverdampfung von Zirkoniumoxid (ZrO₂)

Die Elektronenstrahlverdampfung ist die bevorzugte Methode zur Deposition von Zirkoniumoxidschichten. Wir empfehlen die Verwendung eines Graphit- oder Wolfram-Tiegeleinsatzes.

Wir empfehlen, den Elektronenstrahl mit geringer Leistung zu rastern (sweep), um die Entstehung von Löchern zu vermeiden. Der Druck sollte überwacht werden, um sicherzustellen, dass die Ausgasung auf einem akzeptablen Niveau ist, bevor die Leistung erhöht wird. Wenn möglich, wird die Ion Assisted Deposition (IAD) bevorzugt. Bei einer Verdampfungstemperatur von ~2.200 °C, gehen wir von einer Depositionsrate von 1-2 Angström pro Sekunde aus. Es wird ein Partialdruck von O₂ bei 8-10 x 10^-5 Torr empfohlen. Unter diesen Parametern erwarten wir dichte, harte, kratzfeste Filme mit guter Haftung.

Ein weiterer wichtiger Prozesshinweis ist die Berücksichtigung des Füllvolumens beim Elektronenstrahlverdampfen, da wir feststellen, dass das Schmelzniveau eines Materials im Tiegel direkt den Erfolg des Tiegeleinsatzes beeinflusst. 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. 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.