Evaporation source
Evaporation分布呈现L. Holland和W. Steckelmacher[1]等提出的[图1]与<公式1>等Cosine函数分布。
<公式1>中的m()是在蒸发源的垂直方向按照任意角度蒸发的物质量,m0是在0时蒸发的量。
<公式1>中的n是按照点蒸镀源的形态与蒸发条件而改变的常数,表示蒸发物质的异方性。
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使用点蒸镀源时,因为蒸镀速度与蒸镀形态随n值而不同,只要能准确求出n值,那么就能推算出蒸镀薄膜的厚度与蒸镀效率。这里的n值可以使用下列<公式2>,通过实验测量点蒸镀源蒸镀的薄膜厚度分布而求出。
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已知点蒸镀源的n值与[图2]中蒸镀源的位置Q,那么蒸镀面P的厚度则可以cosine函数表示。
[图2]中的l是指距离基板中心的距离,β是指基板中心与蒸镀源的直线和测量点之间的角度。
h、q、b分别是基板与蒸镀源之间的
高度、从中心的距离以及蒸镀源之间的Tilting Angle。
[图2]中基板上的任意位置、P上薄膜厚度表现为下列<公式3>。 -
<公式3>中厚度t可以用l、h、q的函数表示,因为该方程式不存在一般解,可以通过电脑模拟求得方程式的解。若将对薄膜厚度的<公式3>
用相对厚度公式t(l,B)/t0表现,则为<公式4>。 -
若使用点蒸镀源,因为能够确保薄膜厚度均一度的面积小,所以如果旋转基板,在宽面积也可以获取均一的厚度。
此时,厚度分布如<公式5>,使用线型蒸镀源或多个点蒸镀源时,可表现为<公式6>。
<公式5>与<公式6>中的T(l.)为基板上给定的距离l与角度的薄膜厚度,To是l和角度为0时的厚度。 -
基于上述蒸镀理论,模拟了点蒸镀源的蒸镀均一度,如图所示。
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在这里,基板与蒸镀源之间的距离设为530mm,n factor为4,蒸镀源与基板中心的距离(q)设为310mm之后旋转基板。
可知,此时蒸镀模拟均一度呈现出小于±5%的结果。