Welche Eigenschaften und Anwendungen haben Siliziumdioxidschichten, die durch Elektronenstrahlverdampfung hergestellt werden?
Siliziumdioxid ist eine anorganische Verbindung mit der chemischen Formel SiO2, eine Verbindung aus Silizium und Sauerstoff. Es kommt in der Natur häufig vor und ist einer der Hauptbestandteile vieler Gesteine und Mineralien, wie Quarz, Quarzsand und Glas. Siliciumdioxid kommt in verschiedenen Formen vor, darunter in kristalliner und amorpher Form. Zu den gängigen kristallinen Formen gehören Quarz, Kristalle und Wollastonit, während die amorphe Form der Hauptbestandteil von Glas ist. Siliciumdioxid hat eine Reihe wichtiger Eigenschaften und Merkmale, die ihm eine breite Palette von Anwendungen in einer Vielzahl von Bereichen ermöglichen.
Verfahren zur Herstellung von Siliziumdioxid durch Elektronenstrahlverdampfung
1) Evakuierung des Systems: Die Beschichtungskammer wird zunächst in ein Hochvakuum gepumpt, um Gasverunreinigungen zu reduzieren und Oxidation zu verhindern.
2. die Materialbeladung: Der Siliziumdioxidblock wird in einen Tiegel gelegt und in den Fokussierbereich der Elektronenkanone gebracht.
3. ElektronenstrahlErzeugung und Erhitzung: Ein hochenergetischer Elektronenstrahl wird von einer Elektronenkanone emittiert und auf die Oberfläche des Siliziumdioxidmaterials fokussiert, wodurch es sich schnell erhitzt, bis es verdampft.
4) Dünnschichtabscheidung: Die verdampften Siliziumdioxidmoleküle kondensieren auf der Oberfläche des Trägermaterials und bilden eine gleichmäßige Schicht.
Eigenschaften von Siliziumdioxid
physische Eigenschaft
1. form: Kieselsäure kommt in der Natur in einer Vielzahl von kristallinen Formen vor, darunter Quarz, Kristall und Feuerstein. Darüber hinaus kann sie in amorphen Formen wie Glas oder biogenem Siliziumdioxid (z. B. Kieselgur) vorkommen.
2. härte: Quarz ist eines der härtesten Minerale in der Natur mit einer Mohshärte von etwa 7, was ihn ideal für die Verwendung als Schleifmittel und verschleißfestes Material macht.
3) Schmelzpunkt: Kieselsäure hat einen sehr hohen Schmelzpunkt von ca. 1710°C (Quarz), was sie für Hochtemperaturanwendungen geeignet macht.
4) Brechungsindex: Siliciumdioxid hat einen hohen Brechungsindex (ca. 1,54), weshalb es für die Herstellung von optischen Komponenten und Gläsern sehr wichtig ist.
chemische Eigenschaft
1. chemische Stabilität: Kieselsäure weist bei Raumtemperatur eine sehr hohe chemische Stabilität gegenüber den meisten Säuren und Basen auf. Sie kann jedoch durch Flusssäure aufgelöst werden und reagiert mit starken Basen unter Bildung von Silikaten.
2) Isolierung: Siliziumdioxid ist ein hervorragender elektrischer Isolator und wird häufig als Isolierschicht in elektronischen Geräten verwendet, insbesondere bei der Halbleiterherstellung.
3) Thermische Eigenschaften: Kieselsäure hat eine gute thermische Stabilität und einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, was sie ideal für die Herstellung von hochtemperaturbeständigen Materialien und Wärmeschutzschichten macht.
Anwendungen von Siliziumdioxid
Optisch
Angesichts der ausgezeichneten Eigenschaften von Siliziumdioxid-Filmschichten auf Siliziumsubstraten werden Siliziumdioxid-Filmschichtstrukturen auf Siliziumsubstraten in der Regel für die Entwicklung und Herstellung von aktiven und passiven Lichtwellenleitern verwendet. Die Verwendung von Siliziumdioxid-Film Vorbereitung der optischen Wellenleiter-Geräte kann eine gute Übereinstimmung mit der optischen Faser-Modus-Bereich, optische Kopplung Verlust ist gering, und einfach zu integrieren, und die allgemeinen Anforderungen der integrierten Schaltung Design-Team von optischen Wellenleiter, das heißt, Single-Mode-Übertragung, Übertragung Verlust ist gering, und hohe Effizienz der optischen Kopplung. Solche Geräte haben gute Leitungseigenschaften und können Lichtverstärkung, Lichtemission und elektro-optische Modulation und andere Funktionen erreichen, sind weit verbreitet in der optischen Integration und photoelektrische Integration verwendet.
Aufgrund der geringen Absorption und des niedrigen Brechungsindexes von Siliziumdioxidschichten werden diese häufig in Verbindung mit Titanoxidschichten verwendet, um mehrlagige volldielektrische Schichten für die Herstellung von Kaltlichtspiegeln zu bilden.TiO2/Si02-Kaltlichtspiegel halten hohen Temperaturen stand, haben eine lange Lebensdauer und bieten eine Reihe von Vorteilen gegenüber gewöhnlichen Infrarotspiegeln, wie das Fehlen von diffusem grünem Licht und das Fehlen eines grünen Halos im projizierten Bild.TiO2/SiO2-Kaltlichtspiegel TiO2/SiO2-Kaltlichtspiegel werden bereits häufig in Hochleistungsscheinwerfern für Projektoren, Fotokopierer und Kinos eingesetzt.
TiO2/SiO2-Mehrschichtfolien können auch als infrarotreflektierende Folien verwendet werden. Heutzutage werden sie in der Regel als Auskleidungsschicht von Energiesparlampen für die Kfz-Beleuchtung verwendet, die die Lichtausbeute der Lampen effektiv verbessern, die Lichtabschwächung verringern, die Lebensdauer verlängern und ein höheres Maß an Sicherheit als herkömmliche Lampen bieten können.Die infrarotreflektierenden Eigenschaften von TiO2/Si02 werden auch häufig in Architekturglas verwendet, das sichtbares Licht durchlassen und infrarotes Licht reflektieren kann, um thermische Schäden durch Infrarotlicht zu minimieren, Die infrarotreflektierenden Eigenschaften von TiO2/Si02 werden auch häufig für Architekturglas verwendet.
Auf dem Gebiet der Anti-Laser-Schaden Film Forschung, Si02/TiO2 kombiniert Film-System, die erste Schicht der AR-Film mit hohem Brechungsindex Film und das Substrat zwischen der ersten Schicht der ersten Schicht der hohen Brechungsindex Film und das Substrat zunächst eine Schicht von λ/2-dicke innere Schutzschicht abgeschieden, wird 1,06 μm, 0,15 nm Laser durchschnittlichen Schaden Wert kann durch 301 TP3T erhöht werden.
Mikroelektronik
Siliziumdioxid-Dünnschicht-Vorbereitungsverfahren ist sehr praktikabel, seine eigenen Isolationseigenschaften sind gut, und Siliziumdioxid hat eine variable verbotene Bandbreite, so dass Siliziumdioxid ist das beste Material für Nicht-Produkte von Silizium-Solarzellen-Membranschicht, die erhebliche Verbesserung der Lichtabsorption Effizienz von Solarzellen, und kann die Herstellungskosten von Solarzellen zu reduzieren, um die Förderung der grünen Energie.
Bei der Herstellung von Dünnschichttransistoren (TFTs) muss eine Dünnschicht auf einem flexiblen Polymersubstrat hergestellt werden, ohne die chemischen Eigenschaften und die Oberflächenmorphologie des Polymersubstrats zu beeinträchtigen, und Siliziumdioxid hat sich mit seinen einzigartigen Eigenschaften und einer Vielzahl von Herstellungsverfahren als dielektrische Schicht bei der Herstellung von Dünnschichttransistoren durchgesetzt.
Bei der Vorbereitung der Silizium-High-Power-Bipolar-Körper-Rohr-Prozess, wenn die Verwendung von Siliziumdioxid-Film-Schicht, um den Körper Rohr Kern in der Ebene und Tabelle Oberfläche Passivierung, kann zur Verbesserung oder Aufrechterhaltung der Durchbruchspannung des Transistors Kern, und kann die Passivierung Gerät zu schützen, um sicherzustellen, dass der Transistor ist stabil zur gleichen Zeit, um die Verhinderung von externen Verunreinigungen zu erreichen, in der störenden Wirkung, um die Zuverlässigkeit des Gerätes zu gewährleisten.
Andere Bereiche
Amorphe Siliziumdioxidfilme werden auch als anorganische Elektretmaterialien in elektroakustischen Geräten, Sensoren, Solarzellen, Motoren und Generatoren verwendet.
Amorphe Siliziumdioxid-Film der negativen Ladung Lade-und Speicherkapazität, Ladungsspeicher Leben ist lang, kann hohe Temperatur und anderen rauen Umgebungen zu widerstehen, und einfach zu kombinieren mit modernen Silizium-Halbleiter-Prozess, um die anorganische Elektret-Gerät Miniaturisierung zu machen, und die Integration der Schaltung zu erreichen.
Siliziumdioxid-Film-Schicht kann auch als ITO transparentes leitfähiges Glas Arten von Natrium-Ionen-Sperrschicht verwendet werden, aufgrund der Vorbereitung Methode ist einfach und leicht durchzuführen Massenproduktion und Prozessparameter sind stabil und kontrollierbar, wurde in der Lage, die Durchführung industrialisierten Massenproduktion.
Im Hinblick auf die hervorragenden Eigenschaften von Silica-Material, kann Sol-Gel-Technologie zu tauchen Beschichtung Silica-Film auf der Glasoberfläche, weil in der Vorbereitung der Kieselsäure in den Gel-Zustand, kann in der mikroporösen und Risse in der Gelierung Wirkung gebildet werden, füllen Sie die Löcher in der Oberfläche des Materials, kann schmal und passivieren die Risse auf dem Material, so dass die anschließende Wärmebehandlung des Glases, die Technologie kann für die Festigkeit des Materials in Bezug auf die Änderung verwendet werden.
Darüber hinaus sind amorphe Siliziumdioxid-Folienschichten ein hervorragendes Verpackungsmaterial für hochresistente Lebensmittelverpackungen.
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