薄膜淀积是一种真空过程，涉及到在许多不同物体的表面涂上纯材料。欧洲杯足球竞彩涂层或薄膜的厚度范围通常为微米和埃，可以是单层结构中的单一材料，也可以是多层结构中的多种材料。欧洲杯足球竞彩
这篇文章涵盖了使用石英晶体监测控制薄膜沉积厚度和速率的基本原则。
蒸发是一种关键的沉积方法，涉及在高真空室中将固体材料加热到产生一定蒸气压的温度。在真空室内，即使是相对较低的蒸汽压也足以升起蒸汽云，然后蒸汽云凝结在真空室的表面，形成涂层或薄膜。这个过程，包括通常使用的一般类型的腔室设计，是通过石英晶体成功控制厚度和速率的理想候选。
这类测量和控制的关键概念包括在真空室中安装一个振荡器晶体，以便实时接收沉积，并以可测量的方式影响晶体。特别是，当沉积在晶体上的材料质量增加时，振荡频率就会下降。
振荡频率的变化由电子仪器连续记录，然后通过执行适当的数学函数将频率数据转换为薄膜沉积厚度数据。数据包括瞬时速率和累积厚度。
这种传感器和设备在市场上随处可见，包括一个集成包，不仅可以观察和显示厚度和速率数据，还可以为其他沉积系统元件提供输出。
该系统将在速率数据的基础上使用模拟驱动信号来驱动闭环系统中的源电源，从而使系统在沉积的情况下保持一个预设的速率。此外，它还具有其他输出接口功能，如达到预设的最终厚度后触发源快门关闭。
频率是实际的物理测量，其余的是在一定假设基础上的数学解释。其中一个假设是，所有的频率变化都是由晶体表面的薄膜厚度引起的。
然而，频率的变化也可能是由晶体的瞬态温度变化引起的，并被错误地解读为薄膜厚度。这种瞬变通常持续时间有限，在大多数情况下对测量沉积的总体影响很小。因此，如果出现意外瞬态，则可能是由于温度问题而不是实际沉积。
可以有几种物理配置的蒸发过程室，其中最常见的将有热源和蒸发物质源在室底，蒸汽流上升与沉积从底部到一个旋转的基板支架。
该系统将在光源上方和基片之间安装一个可移动的物理快门。当快门打开时，衬底和晶体监视器暴露在沉积中。当快门关闭时，必须保护基片免受沉积。当快门关闭时，晶体通常也会被屏蔽以防止沉积。
石英晶体速率控制器通常允许编程所需的热廓线，在打开源百叶窗开始实际沉积之前对材料进行预处理。这个配置文件是由用户对每个源/材料进行实验得出的，通常在控制器中格式化为有两个独立的顺序功率斜坡，以某种“浸泡”水平，并在那里维持一段时间。
第一个升速通常较慢，在低于汽化的某个点结束，并在第二个升速汽化之前保持达到足够的平衡水平。为了达到所要求的沉积速率，第二次升压必须最好是实际功率级。
最后浸膜完成后，由控制器打开快门，控制器转为闭环功率控制，保持预设的沉积速率，直到达到程序设定的最终膜厚。
闭环控制通常是一个PID控制器，用户控制参数，包括不利用所有三个选项。在这样的控制器中可以有许多不同的选项，例如以每秒埃的沉积速率设置闭环控制，并继续在这样的控制下，然后将速率提高或降低到一个新的速率水平并保持这个速率直到达到编程的最终厚度一路上可能有许多不同的控制速率段。
晶体有很多细节需要处理，比如校准衬底厚度上的读数。然而，它只能监测直接落在自己身上的薄膜沉积。然而，这实际上并不是用户想要理解或控制的。基板上的内容是用户感兴趣的主题。因此，有必要进行物理测量，与晶体读数进行比较，并计算和编程一个校准因子(通常称为“工具”因子)到仪器中，以进行后续验证。
晶体失效是另一个关键点。由于材料沉积在该材料上，新晶体的初始工作频率(通常为6.0 MHz)将降低。为了确定沉积的埃数，振荡需要非常良好和稳定。因此，建议在故障点之前更换晶体，以避免因噪声问题或其他原因导致晶体更早失效而导致有价值的衬底损坏的风险。
结论
这些石英晶体速率监视器/控制器几乎适用于所有的蒸发器，无论是电子束型或灯丝/船型。一个主要原因是在大多数这样的仪器中，沉积速率与源驱动功率之间的差异。这些控制器允许更好地控制速率和厚度，无论任何此类变化。
虽然这种晶体监控技术可以应用于溅射系统，但由于一些原因应用不广泛。其中一个原因是在溅射过程中沉积速率相对于阴极驱动功率的稳定。此外，在典型的溅射腔中，定位晶体也很困难，可能存在等离子体干扰。
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