thermal evaporator(서머 이베퍼레이터), E-beem evaporator(이빔 이베퍼레이터) 조사 레포트

소개글

thermal evaporator(서머 이베퍼레이터), E-beem evaporator(이빔 이베퍼레이터) 조사 레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

-서론
Thermal & E-beam evaporator?
Thermal Evaporation 란?
Electron Beam Evaporation 란?
-본론
1. Thermal & E-beam evaporator 원리
2. E-beam evaporator (장치)
3. E-beam evaporator 공정 순서
-결론
-참조

본문내용

이 가능하며, multiple deposition이 가능하다. 단점으로는 x-ray가 발생하고, e-beam 소스위에 원자의 농도가 크므로 와류 또는 discharge가 심하다.
▲ 전자빔에 의한 진공 증착기 기본구조
(3) Evaporation source
Evaporation source의 대표적인 것은 저항가열식 source와 전자빔 source이다. 먼저 저항가열식 source에서 재료를 증발시키려면 증발원와 충분한 증기압이 발생되도록 증발원를 가열해 줄 수 있는 장치가 필요하다. 증기를 발생시켜주는 장치를 evaporation source라 한다. Evaporation은 보통 10-2torr 정도의 증기압이 요구되며 이를 얻기 위해서는 1,000～2,000℃의 온도가 필요하다.
증발원와 직접 맞닿아 있으면서 증발원를 지지해 주는 재료를 support 재료라 하는데, support 재료로 사용되기 위해서는 몇 가지 전제 조건이 있다. 첫째, 증발원와 반응을 하지 말아야 한다. 둘째, 가열되었을 때의 자체 증기압이 낮아야 한다. 셋째, 분해가스(산소, 질소 등)가 나오지 않아야 한다. 이러한 조건을 만족시키지 않고 증발원와 support 재료가 화학 반응을 일으키거나 합금을 형성하면 오염 물질을 방출하고 녹는점을 떨어뜨린다. 또한, 증발원와 반응이 없더라도 support 재료 자체의 증기압이 높거나 분해가 쉽게 일어난다면 역시 오염물질을 방출하게 된다.
▲ 전자빔으로 증발 원을 증발하는 개념
E-beam evaporator (장치)
[E-beam evaporator]
E-beam evaporation은 chamber 내를 먼저 진공상태로 만든 후 증착하고자하는 증발 원을 전자빔으로 가열해서 기판위에 증발원을 증착시키는 방법이다. 증발에너지는 전자빔을 사용하고 표면개질을 위한 표면에너지를 제공하기 위해서 Ion source가 필요하다. 그림 (2) 의 상단부에 있는 것은 기판을 장착시킬 수 있는 Dome이고 왼쪽 하단부에 있는 것은 Ion source이고 오른쪽 하단부에 있는 것은 전자빔이다.
▲ (그림 - 1) E-beam evaporator 장치사진
▲ (그림 - 2) E-beam evaporator의 장치 내부 사진
① Heater controller
② Vacuum gauge controller
③ Main Panel
④ Rotation speed controller &
Emergence button
⑤ XTM deposition monitor
⑥ Temp. display of cryo pump &
MFC controller of Ar
⑦ E-beam controller
⑧ Selection of source pocket
⑨ DC bias controller
⑩ Main Power
⑪ E-beam power supply
▲ E-beam evaporator 의 장치 외관
E-beam evaporator 공정 순서
1. Utility 공급 :
압축 공기와 냉각수가 제대로 공급되는지 확인하는 과정.
2. Cryo-Pump ON : 압력과 온도를 맞추는 과정
3. Chamber venting & Door open :
대기압을 만들고 문이 저절로 열리면서, 밸브들이 닫히는 과정
4. Sample loading & Door close :
Sample을 jig에 장착, XTAL의 주파수를 기록, Sample의 온도를 설정하는 과정
5. Pumping : 압력을 맞추는 과정
6. Deposition :
진공도를 확인, Sample holder의 회전 속도를 조절, 증착두께를 입력하는 과정
7. Sample unloading : Pocket에 있는 source를 꺼내는 과정
결론
<장점>
- 장치 구성이 비교적 간단함
- 다양한 박막재료의 적용이 가능함
- 박막성장 메커니즘이 비교적 단순함
→ 박막의 물성 연구에 적합Thermal evaporation
- 결정구조나 성분비가 다른 물질의 화합물 성장 가능
주의사항
- 박막재료와의 반응, 확산에 의한 증발원 손상 방지를 위하여 낮은 온도에서 증착하고 적은 양의 박막재료를 사용해야 한다.
- 증발원에 전류 공급을 원활히 하기 위하여 증발원 면적과 열적 접촉을 크게 한다.
참조
[네이버 지식백과] 그래핀 [graphene] (두산백과)
http://www.threenine.co.kr/
[위키백과, 우리 모두의 백과사전]
삼성 SDI
UNIST 웹진 [unist.ac.kr]
두산백과
엔하위키
KAIST 기계공학과

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