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Elektronenstoß-Emissionsspektroskopie (Electron Impact Emission Spectroscopy, EIES)
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Guardian-Co-Abscheidungssteuersysteme auf Grundlage von Elektronenstoß-Emissionsspektroskopie (EIES) eignen sich ideal zur Steuerung der simultanen Abscheidung mehrerer Materialien in Anwendungen wie CIGS für die Photovoltaik, MBE, OLEDs und supraleitenden Dünnschichten.
Mithilfe von EIES wird das abgeschiedene Material durch einen thermionischen Emitter angeregt, wodurch Photonen entstehen. Das erzeugte Licht wird durch einen optischen Filter an einen Photovervielfacherröhren-Detektor (Photomultiplier Tube, PMT) geleitet, an dem die Emissionsintensität für die durchgelassene Wellenlänge gemessen wird. Der INFICON Guardian Controller erzeugt anschließend ein Signal, um die Quelle für dieses Material zu steuern. Bei mehreren Materialien werden zusätzliche Detektoren mit entsprechenden optischen Filtern verwendet.
Ein vollständiges Guardian-System besteht aus mindestens einem Sensor, einem Detektor, einem optischen Filter, einem Controller-/Schnittstellengerät und einem vom Benutzer bereitgestellten PC mit der Guardian-Software. EIES wird in der Regel zum Steuern der Abscheidung von mehreren Materialien eingesetzt. Die meisten EIES-Systeme beinhalten daher zusätzliche Sensoren, Detektoren, optische Komponenten wie Strahlteiler sowie QCMs zur Kalibrierung oder Steuerung der Abscheidungsrate einiger Materialien. Im Blockdiagramm (rechts) ist eine typische Konfiguration eines Guardian-Systems dargestellt. In diesem System steuert Guardian die Abscheidungsrate von vier Materialien. Dabei wird EIES für drei der Materialien und ein QCM-System (Quartz Crystal Microbalance) für das vierte verwendet. (Eine häufige Konfiguration für die Abscheidung von CIGS-Materialien in Photovoltaikanwendungen.)
Beachten Sie bei der Konfiguration eines Guardian-Co-Abscheidungssystems folgende Punkte
Welches sind die primären und sekundären Emissionswellenlängen Ihrer Abscheidungsmaterialien?
Wenn die Spitzenwerte unterschiedlicher Materialien zu nah beieinander liegen, kann es erforderlich sein, eine zweite Wellenlänge mit einer geringeren Signalstärke zu überwachen.
Welche Hintergrundgase sind während des Abscheidungsprozesses in der Vakuumkammer vorhanden, und welche Emissionswellenlängen besitzen diese Gase?
Bei Beeinträchtigung der Abscheidungsmaterialien durch Emissionen von Hintergrundgasen wird ein Sensor empfohlen, der diese Gase kompensiert.
EIES bietet bei den eindeutig definierten Spektren atomarer Spezies die höchste Effizienz. Molekulare Spezies, die instabile oder breite Emissionsspektren generieren, können nicht präzise gemessen werden. Bei organischen Stoffen wird EIES nicht empfohlen. Diese und weitere Faktoren bestimmen die optimale EIES-Systemkonfiguration für jede spezielle Anwendung.
ASSOCIATED TECHNICAL INFORMATION
Technical Information:
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Learn how EIES can improve the fabrication of CIGS films.(pdf)
English
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