Eine erster Ansatz den Herausforderungen des Aufdampfens entgegenzuwirken ist die Erhöhung der Auftreffenergie auf dem Substrat. Hierdurch können dichtere Schichten mit einer besseren Haftung erzeugt werden. Um dies zu erreichen, muss anstatt einer Dampfwolke eine Dampfstrahl erzeugt werden.
Der Dampfdruck über der Quelle muss gegenüber dem Druck in der Vakuumkammer deutlich erhöht werden. Dies wird durch eine Einhausung der Verdampfungsquelle mit einer Austrittsdüse erreicht.
Aufgrund des geringen Austrittquerschnitts staut sich der Dampf vor der Düse und tritt mit hoher Geschwindigkeit aus. Es entsteht ein gerichteter Dampfstrahl der mit hoher Geschwindigkeit auf das Substrat auftrifft und kondensiert. Durch die hohe Auftreffgeschwindigkeit kann die Schicht verdichtet werden und die Haftfestigkeit erhöht werden.
Der bei der Verdampfung von Zink entstehende Dampfdruck kann je nach Temperatur bis zu 1,5 bar über dem Verdampfertiegel betragen. Die Düsen eines solchen Verdampfers werden üblicherweise als Laval-Düsen ausgeformt. Der Dampf wird also aufgrund des hohen Druckunterschieds zur Vakuumkammer mit Schallgeschwindigkeit oder sogar Ultraschallgeschwindigkeit austreten.
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