DE1046437B

DE1046437B - Verfahren zum Verdampfen chemischer Verbindungen

Info

Publication number: DE1046437B
Application number: DEP10624A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Heimann
Original assignee: PYCHLAU KG DR
Current assignee: PYCHLAU KG DR
Priority date: 1953-10-15
Filing date: 1953-10-15
Publication date: 1958-12-11
Also published as: US2752882A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Bedampfen von Gegenständen im Vakuum mit chemischen Verbindungen, insbesondere Zweistoffverbindungen, bei denen Metalle mit Nichtmetallen zu einem Isolierstoff verbunden sind, z. B. Sulfide.

Beim direkten Verdampfen solcher chemischer Verbindungen treten insofern Schwierigkeiten auf, als je nach der Modifikation des Ausgangsmaterials eine mehr oder weniger starke Dissoziation auftritt. Dieser Nachteil wirkt sich auf die aufgedampften mikrokristallinen Schichten sehr ungünstig aus, weil stellenweise eine unerwünscht starke Anreicherung dieser Schicht durch das dissoziierte Metall eintritt, es ist also dann gegenüber dem stöchiometrischen Verhältnis ein großer Metallüberschuß vorhanden. Meist wird aber für die Weiterbehandlung dieser mikrokristallinen Aufdampfschichten gerade ein möglichst stöchiometrisches Verhältnis verlangt. Es ist Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil zu beseitigen.

Eine Durchmusterung aller möglichen Aufdampfverfahren führt zu dem Ergebnis, daß nur solche positive Erfolge aufweisen können, bei denen im Verdampfungsraum zusätzliche elektrische oder magnetische Felder eingebracht sind. Derartige Aufdampfverfahren sind wegen der Richtkraft der magnetischen und elektrischen Kraftfelder bei der Verdampfung von Metallen und anderen Stoffen zur Erzeugung von homogenen Schichten bestimmter Dickenstruktur bekannt.

Nach der Erfindung können diese Verfahren auch zur Lösung der gestellten Aufgabe verwendet werden. Zweckmäßigerweise wird dann in den Verdampfungsraum zwischen dem zu verdampfenden Stoff und die zu bedampfende Fläche eine Katode und eine Anode gelegt, die besondere Formen haben und praktisch Netze darstellen, durch die der Dampf hindurchströmt. Infolge der angelegten Spannung tritt eine Aufladung der Dampfteilchen ein, die zur Folge hat, daß die dissoziierten Metallteilchen sich an der Katode sammeln, während die aufgedampfte Schicht dem stöchiometrischen Verhältnis sehr nahe kommt, oder sogar einen Überschuß des nichtmetallischen Anteiles der Aufdattipi^etbindung aufweist. Bei entsprechender Stärke der angelegten Spannung und entsprechender Auswahl der Elektrodenflächen und ihrer Anordnung kann nach diesem Verfahren auf der bedampften Schicht jedes gewünschte Verhältnis der Anteile der Verbindung hergestellt werden.

Zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung kann ein Kondensatorfeld benutzt werden. Es können naturgemäß aber auch rotationssymmetrische Felder angewendet werden, die nach Art einer Elektronen- bzw. Ionenlinse eine örtliche Aufspeicherung der geladenen Teilchen vornehmen.

Verfahren zum Verdampfen
chemischer Verbindungen

Anmelder:
Physikalisch Technische Werkstätten

Prof. Dr.-Ing. Walter Heimann,
Wiesbaden-Dotzheim, Am Kohlheck

Dr.-Ing. Walter Hermann, Wiesbaden,
ist als Erfinder genannt worden

In der Zeichnung ist eine geeignete Auf dampf anordnung schematisch veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt eine Vakuumglocke 1, in der ein Behälter 2 angeordnet ist, in welchem in bekannter Weise eine chemische Verbindung, beispielsweise Blei-, Zink-, Cadmiumsulfid od. ä., verdampft wird. In dieser Glocke sind weiterhin in bekannter Art kleine Platten 4 angeordnet, die mit einer kristallinen Schicht des entsprechenden Sulfides versehen werden sollen.

Mittels der Elektroden 5 und 6 wird nun zwischen dem Verdampfungsbehälter 2 und den zu bedampfenden Plättchen 4 ein kräftiges Feld, beispielsweise durch Anlegen einer Spannung von 1000 bis 1500 Volt erzeugt.

In den weiteren Figuren sind verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der Elektroden dargestellt. Nach Fig. 2 besitzen die Elektroden eine Form, die dem Verdampfungsbehälter 2 etwa kongruent ist. Nach Fig. 3 sind die Elektroden 5 und 6 als Ringe ausgebildet, die zwischen dem Behälter 2 und den zu bedampfenden Plättchen 4 liegen.

Nach Fig. 4 haben die Elektroden ebenfalls Ringform, aber verschiedenen Durchmesser. Die kleinere, 5, in diesem Falle die Katode, ist dem Behälter 2 zugeordnet.

Fig. 5 zeigt eine gleichartige Anordnung wie in Fig. 4. Hier ist jedoch der kleinere, dem Behälter 2 zugeordnete Ring 6 als Anode ausgebildet.

Schließlich zeigt Fig. 6 die Ausbildung der Katode als netzförmige Scheibe, durch die die positiv geladenen Metallteilchen in besonders günstiger Weise aufgefangen werden.

Selbstverständlich ist es möglich, im Rahmen des Verfahrens nach der Erfindung die Ausgestaltung und

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Anordnung der Elektroden noch in vielen anderen Arten durchzuführen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bedampfen von Gegenständen im Vakuum, wobei im Dampfstrom zwischen Verdampfer und den Gegenständen zwei gegeneinander elektrostatisch aufgeladene, ringförmige Siebelektroden angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Anwendung beim Verdampfen von Metallsulfiden und sonstigen teilweise dissoziierenden, aus Metallen und Nichtmetallen zusammengesetzten Zweistoffverbindungen.

2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anode und Katode als Ringe gleichen Durchmessers ausgebildet sind.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anode und Katode als Ringe verschiedenen Durchmessers ausgebildet sind, wobei vorzugsweise die Elektrode kleineren Durchmessers der zu verdampfenden Verbindung näherliegt.

4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den zu bedampfenden Teilen näherliegende Elektrode die Katode ist und als netzförmige Scheibe ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 483 029.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 809 698/282 12.58