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Seit den 19 60er Jahren ist die Verwendung von Quarz-Kristallelementen in Mikrowaagen (oftmals auch QCM, quartz crystal microbalance genannt) zur Bestimmung der Schichtdicke in Vakuum-Beschichtungsprozessen bekannt. Durch Messung der Resonanzfrequenz eines oszillierenden Kristalls ist es so möglich, Dicken von metallischen oder dielektrischen Schichten auf Angstromgenauigkeit zu bestimmen. Seitdem hat sich diese Technologie zu einem unverzichtbaren Werkzeug und zum Industriestandard in der Prozesskontrolle von optischen und elektronischen Bauteilen entwickelt.
Aufgrund des Frequenz-Temperaturverhaltens des Quarzes waren diese QCMs bisher auf Arbeitstemperaturen bis zu 100°C beschränkt und mussten mit einer Wasserkühlung verwendet werden um verlässliche Ergebnisse zu erzielen. Viele moderne Beschichtungsverfahren wie Chemical Vapor Deposition (CVD), Atomic Layer Deposition (ALD) oder Molecular Beam Epitaxy (MBE) erfordern wesentlich höhere Prozesstemperaturen und waren daher mit den bisher verfügbaren Methoden nicht messbar.
Mit der Entwicklung einkristallinen Galliumphosphats stehen jetzt Kristallelemente zur Verfügung, die bis zu 800°C präzise Messungen von Schichtdicken ermöglichen. Diese Elemente werden wie Quarz-Resonatoren mit der existierenden Auswerteelektronik verwendet und eröffnen so völlig neue Möglichkeiten für die Erforschung und Prozesskontrolle von dünnen Schichten.
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Beach Sensors oder bei einem unserer Spezialisten.
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