شبيه سازي و بررسي لايه نشاني لايه هاي نازك فلزي به روش تبخير حرارتي

simulation of metal thin films deposition by thermal evaporation technique

لايه هاي نازك فلزي به دليل كاربرد گسترده درحوزه هاي مرتبط با سلول خورشيدي، حسگر، ميكروسكوپ الكتروني و طيف سنجي، تشخيص و درمان بافتهاي سرطاني، هوافضا، ارتباطات راه دور، ليزرها، خودرو و... مورد توجه خاص قرار دارند. در اين مقاله فرايند لايه نشاني فلزات كاربردي آلومينيوم، مس، قلع و نقره با روش تبخير حرارتي با استفاده از روش المان محدود شبيه سازي و مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه نوع فلز بر روي ضخامت لايه هاي نازك تاثير بسزايي دارد اما ميزان يكنواختي ضخامت لايه ها مستقل از اين پارامتر است. همچنين بررسي ها نشان داد كه تغيير فشار باعث تغيير توزيع ضخامت مي شود اما ميزان يكنواختي ضخامت لايه ها را تحت تاثير قرار نمي دهد. همچنين نرخ لايه نشاني فلزات فوق در فشار 50 و 100 پاسكال ارائه شد.

Thin metal layers are of particular interest due to their wide application in the fields of solar cell, sensor, electron microscopy and spectroscopy, diagnosis and treatment of cancerous tissues, aerospace, telecommunications, lasers, automobiles, etc. In this paper, the physical vapor deposition process of aluminum Al, copper Cu, tin Sn and silver Ag functional metals is simulated and investigated by thermal evaporation using finite element method. The results showed that the type of metal has a great influence on the thickness of the thin films but the uniformity of the film thickness is independent of this parameter. Also, the variation of vapor pressure changed the thickness distribution but did not affect the uniformity of the film thickness. Finally, the deposition rate of the above metals was presented at vapor pressures of 50 and 100 Pa.