Sistema de evaporação térmica
Sistema de evaporação térmica - ToronTES™ 1000
O ToronTES™ 1000 é um sistema de evaporação térmica totalmente automatizado com configuração de coevaporação de 2×2 canais para deposição sequencial e simultânea de filmes finos multicamadas. Quatro fontes de evaporação térmica com alimentação de 12V a 200A fornecem um visor de tensão e corrente para controle preciso da evaporação. A câmara prismática ou cilíndrica em aço inoxidável 304 (com dimensões de 30 a 60 cm) atinge uma pressão base de 10⁻⁷ Torr e um vácuo de trabalho de 10⁻⁶ Torr em 30 minutos. Um ciclo de 1.5 horas e o controle por tela sensível ao toque permitem múltiplas deposições diárias.
Um controlador de espessura de dois canais com 1 a 4 QCMs a 0.1 Å/s e saída de valor médio monitora a taxa de deposição em fontes de coevaporação. Entradas de gás controladas por medidor de fluxo de massa com válvulas de isolamento suportam o preenchimento da câmara com Ar e N₂, com uma unidade opcional de limpeza por plasma de radiofrequência para preparação in situ da superfície do substrato. A válvula de isolamento mantém o vácuo na câmara entre os experimentos, e a deposição camada por camada totalmente automatizada controla cada sequência de revestimento. O sistema automático de resfriamento a água em circuito fechado e o sistema de secagem interna a 120 °C auxiliam na operação entre as execuções.
Um aquecedor de substrato PID opcional de 50 a 600 °C com rotação de 2 a 30 rpm permite a deposição aquecida em uma ampla gama de configurações de substrato. A combinação de bomba turbomolecular e mecânica, com opções de bomba criogênica e seca, fornece a alta velocidade de bombeamento necessária para o ciclo de bombeamento de 30 minutos. A base de 75×120 cm sobre rodas com trava permite a passagem por portas padrão. Portas de passagem padrão de 1”, QF, CF e ISO e uma janela de visualização frontal com obturador giratório oferecem suporte à integração flexível da câmara.
Sistema de Evaporação Térmica - ToronTES™ 1000 Aplicações
O ToronTES™ 1000 atende laboratórios de pesquisa e produção de filmes finos que necessitam de deposição de filmes metálicos e inorgânicos multicamadas e coevaporados com controle automatizado e taxas de deposição consistentes. Sua configuração de coevaporação 2×2 e o controle de espessura baseado em QCM o tornam ideal para programas de pesquisa que envolvem estruturas multicamadas heterogêneas, filmes de liga e camadas com gradiente de composição.
- Deposição de Filmes Finos Metálicos e por ContatoEvaporação térmica de filmes de Au, Al, Cr, Ag e outros metais para contatos semicondutores, interconexões e metalização de eletrodos em programas de pesquisa de dispositivos.
- Deposição de Filme Fino MulticamadasEvaporação sequencial de diferentes camadas de materiais em um único ciclo de bombeamento para revestimentos ópticos, multicamadas magnéticas e estruturas de dispositivos funcionais.
- Pesquisa sobre filmes de liga por coevaporaçãoCoevaporação simultânea de fonte dupla para filmes de ligas e compostos com composição controlada pelas configurações de potência relativa de cada canal de fonte.
- Pesquisa sobre OLEDs e dispositivos orgânicosEvaporação térmica de camadas metálicas de contato e transporte de carga em estruturas de dispositivos orgânicos que requerem deposição de filme metálico em alto vácuo.
- Deposição de espelhos ópticos e revestimentos refletoresEvaporação de alta taxa de refletores metálicos para fabricação de componentes ópticos, dispositivos fotônicos e espelhos de telescópio.
- Pesquisa sobre células solares e dispositivos de energiaEvaporação térmica de contatos traseiros metálicos, camadas absorvedoras e componentes de dispositivos de película fina para programas de pesquisa em dispositivos fotovoltaicos e de energia.
- Acadêmico e University Pesquisa de Filme FinoPlataforma automatizada de deposição multicamadas para ensino e pesquisa de materiais em sistemas de filmes finos metálicos e inorgânicos.
Sistema de Evaporação Térmica - ToronTES™ 1000 Principais Características
O ToronTES™ 1000 integra uma configuração de fonte térmica de coevaporação 2×2, monitoramento de espessura QCM de canal duplo, controle de gás MFM e automação completa compatível com LabVIEW em uma plataforma compacta de deposição de filmes finos de alto vácuo.
- Fontes térmicas de coevaporação de 2×2 canais, 12V a 200A com indicador de potência.Configuração de coevaporação de quatro fontes com exibição de potência de tensão e corrente para deposição controlada, sequencial e simultânea de dois materiais em um único ciclo de bombeamento.
- Monitoramento de espessura de canal duplo a 0.1 Å/s com 1 a 4 QCMsMonitoramento de espessura e taxa de deposição com múltiplos sensores e saída de valor médio para maior precisão de medição em todos os canais de fonte de codeposição.
- Deposição totalmente automatizada, camada por camada.Controle automatizado de cada camada de revestimento sem intervenção do operador entre as etapas de deposição.
- Controle por tela sensível ao toque e painel LCDTodas as operações do sistema são gerenciadas automaticamente por meio de uma interface de tela sensível ao toque com displays LCD de status em tempo real.
- Pressão base de 10⁻⁷ Torr, 10⁻⁶ Torr em 30 minutosConjunto de bombas turbomoleculares e mecânicas com opções de bombas criogênicas e de vácuo; o rápido resfriamento permite um ciclo experimental de 1.5 horas.
- Controle de vácuo de ampla faixa (1000 a 10⁻⁹ Torr)Medição e controle de vácuo integrados em toda a faixa, desde o vácuo atmosférico até o vácuo profundo.
- Câmara SS304 (30 a 60 cm, prismática ou cilíndrica)Superfícies limpas e eletropolidas em diversas opções de tamanho de caixa para diferentes configurações de substrato e fonte.
- Portas de passagem padrão de 1 polegada, QF, CF e ISO.Seleção configurável de passagem para integração flexível de gás de medição, fonte e processo.
- Entradas de gás controladas por MFM com preenchimento da câmara de Ar ou N₂: Fornecimento de gás controlado por medidor de fluxo de massa com válvulas de isolamento para gerenciamento seletivo da atmosfera da câmara e preenchimento pós-deposição
- Retenção a vácuo com válvula de isolamentoA câmara permanece sob vácuo entre os experimentos, reduzindo o tempo de bombeamento e protegendo as superfícies dos filmes da exposição atmosférica.
- Aquecimento opcional da amostra por PID de 50 a 600 °C: controle da temperatura do substrato para cristalinidade do filme e deposição em substratos aquecidos
- Rotação da amostra ajustável de 2 a 30 rpmAjuste contínuo de velocidade para distribuição uniforme da espessura do filme na superfície do substrato.
- Limpeza opcional da superfície da amostra por plasma de radiofrequência.Limpeza in situ por plasma de radiofrequência (RF) das superfícies do substrato antes da deposição, sem quebra de vácuo.
- Resfriamento automático de água em circuito fechadoGerenciamento térmico de fontes de evaporação e componentes da câmara durante processos de coevaporação de alta potência.
- Iluminação interna e capacidade de cozimento a 120 °C.Iluminação e aquecimento da câmara de inspeção para condicionamento e remoção da umidade residual entre as execuções.
- Janela frontal com persiana giratóriaAcesso visual direto para monitoramento do processo com obturador rotativo para controle preciso do tempo de deposição e proteção da câmara.
- Tempo de ciclo experimental de 1.5 horas: O bombeamento rápido e a execução ágil do processo permitem múltiplas deposições por dia
- Plataforma móvel de 75×120 cm com rodas traváveis: Seu tamanho compacto permite a passagem por portas padrão e possibilita a instalação flexível do laboratório.
- Garantia de um ano para design, materiais e mão de obra.Cobertura anual para componentes do sistema e qualidade de fabricação.
Teoria e Método
A evaporação térmica deposita filmes finos aquecendo resistivamente um material de origem em alto vácuo até que ele vaporize, liberando átomos que se condensam em substratos acima. Uma fonte de alta corrente conduz corrente através de um recipiente resistivo, bobina ou cesto, aquecendo rapidamente a fonte até o seu limite de pressão de vapor. A pressões abaixo de 10⁻⁵ Torr, os átomos se movem sem dispersão e se condensam uniformemente como um filme fino. A fonte de alimentação de 12 V a 200 A com visor de tensão e corrente permite ao operador controlar diretamente a taxa de evaporação durante toda a deposição.
A configuração de coevaporação 2×2 alimenta dois canais simultaneamente, cada um servindo duas fontes, para a deposição de dois materiais em um único ciclo de bombeamento. A coevaporação produz filmes de ligas e compostos cuja composição é definida pelas taxas de evaporação relativas de cada canal. Um controlador QCM de dois canais com 1 a 4 sensores e saída de valor médio monitora a taxa de cada material em tempo real. A operação sequencial de canais separados deposita camadas de materiais distintos sem alterar a posição do substrato ou ventilar a câmara.
A combinação de bomba turbomolecular e mecânica atinge uma pressão base de 10⁻⁷ Torr em um sistema de medição de ampla faixa de 1000 a 10⁻⁹ Torr, suportando tanto a evaporação metálica quanto a deposição multicamadas. As entradas de gás Ar ou N₂ controladas por MFM permitem o preenchimento seletivo da câmara e condições de atmosfera controladas. Um aquecedor de substrato PID opcional de 50 a 600 °C com rotação de 2 a 30 rpm e limpeza por plasma RF opcional ampliam a faixa de preparação do processo. O resfriamento automático a água em circuito fechado e o aquecimento interno a 120 °C mantêm o sistema em condições ideais entre as deposições.
Sistema de Evaporação Térmica - ToronTES™ 1000 - Especificações Técnicas
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Fontes térmicas | Configuração de coevaporação de canal 2×2 (4 fontes) |
| Fonte de alimentação | 12V a 200A por canal; indicador de tensão e corrente. |
| Pressão base | 10⁻⁷ Torr |
| Vácuo de trabalho (tempo de bombeamento) | 10⁻⁶ Torr em 30 minutos |
| Faixa de controle de vácuo | 1000 a 10⁻⁹ Torr |
| Configuração da bomba | Turbomolecular + Mecânico (bomba criogênica e bomba seca como opções) |
| material de câmara | Aço inoxidável 304 (prismático ou cilíndrico); eletropolido |
| Tamanhos de câmara | Tamanho da caixa: 30/40/50/60 cm |
| Portas de passagem | Padrão 1 polegada, QF, CF, ISO |
| Aquecimento do substrato (opcional) | 50 a 600 °C (controlado por PID) |
| Velocidade de rotação da amostra | 2 a 30 rpm (ajustável) |
| Limpeza a plasma (opcional) | Plasma de radiofrequência (superfície do substrato) |
| Monitoramento de Espessura | Canal duplo; 0.1 Å/s; 1 a 4 QCMs; valor médio |
| Entradas de gás | Controlado por MFM; enchimento com Ar ou N₂; válvulas de isolamento |
| Sistema de Arrefecimento | Refrigeração automática de água em circuito fechado |
| Cozimento interno | Até 120 ° C |
| Janela de Observação | Janela de visualização frontal; persiana giratória |
| Sistema de controle | Controle computadorizado totalmente automático; tela sensível ao toque; LCD em tempo real |
| Tempo do ciclo experimental | 1.5 horas |
| Pegada | 75 × 120 cm |
| Espaço livre da porta | Passa por portas padrão |
| Para fornecer mobilidade com contentor (certificado SOC) | Rodas bloqueáveis |
| Garantia | 1 ano (design, materiais e mão de obra) |