einheit 3

Wiederholung: Mittlere Freie Weglängeλp=5mmPap = 1 Pa !λ = 5 mmp = 10 -4 Pa !λ = 50 m10010HeMittlere Freie Weglänge [m]10,10,011E-3H 2OCO 2; Ar; N 21E-410 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 10 1 10 2Druck [Pa]

Wiederholung: Flächenstossrate IZ = Z(p,T,m)==pm2πmkBTp = 0.1 Pam= 10 -27 kgk B =1,38.10 -23 J/KT = 300KZ = 2.10 18 s -1 cm -2

Wiederholung: Flächenstossrate II

Verdampfungsrate: Temperaturabhängigkeit=aVZ = Z(p,T,m)=p*−mp2πp* = Temperaturabhängiger Dampfdruck des Quellenmaterialesa V = VerdampfungskoeffizientmkBTp*=p 0 exp[-(E V /(k B T Q )]T Q = Quellentemperaturp 0 = Referenzdampfdruck, z. B. bei RT

Dampfdruckkurven

Räumliche Verteilung der DampfstromdichteαQuellerR(α,θ,r)ΘdF SHertz-Knudsen-Formel:m1dm = αdΩπ cosdAd Ω =2rdmm1Φ(α)= = Φ0 cosα;Φ0=dΩπRdZ= ⋅cosΘ⋅{ dAΦ(α )m1 cos Θ= cosα ⋅2π r1r2

Verdampfen von Legierungen IRaoul'sches Gesetz:dndnAB=pp1AmmBB A4243κ⋅nnABn= κnABn A , n B = Materialanteil des Stoffes A, Bp A , p B = Dampfdruck von A, Bm A , m B = Masse von A, Bκ = Verdampfbarkeitskoeffizient

Verdampfen von Legierungen II10010log(R A/R B)Legierungszusammensetzung: A:B=1:110.1κ=10 n/n 0κ=2κ=10Das Verdampfen einer Legierung entspricht einerfraktionierten Destillation. Grund dafür ist der Materialtransportin der Schmelze.

Verdampfungsquellen IWiderstandsgeheizte Quellen

Verdampfungsquellen IIElektronenkanoneK: KathodeA: AnodeW: WehneltblendeS: SpuleE: ElektronenstrahlD: AbdeckungT: TiegelDS: Dampfstrahl

Spezielle Verdampfungsverfahren IFlash-VerdapfenGranulatFörderrohrGeheizte Quelle

Spezielle Verdampfungsverfahren IIReaktives Verdampfena. Reaktivgasb. plasmaaktiviertes Reaktivgasc. elektronenaktiviertes Reaktivgas

AufdampfmaterialienPulverGranulateDrähtePelletsFormteileEs ist darauf zu achten, dassQuellenmaterial und Beschichtungsmaterialchemisch nicht miteinander reagieren!