電子束蒸發(fā)是一種物**相沉積 (PVD)技術(shù),它在真空下利用電子束直接加熱蒸發(fā)材料(通常是顆粒),并將蒸發(fā)的材料輸送到基板上形成一個(gè)薄膜.電子束蒸鍍可以鍍出高純度、高精度的薄膜.

電子束蒸發(fā)應(yīng)用

電子束蒸發(fā)因其高沉積速率和高材料利用效率而被廣泛應(yīng)用于各種應(yīng)用中.例如,高性能航空航天和汽車行業(yè),對(duì)材料的耐高溫和耐磨性有很高的要求;耐用的工具硬涂層;和化學(xué)屏障和涂層,以保護(hù)腐蝕環(huán)境中的表面.電子束蒸發(fā)也用于光學(xué)薄膜,包括激光光學(xué)、太陽能電池板、玻璃和建筑玻璃,以賦予它們所需的導(dǎo)電、反射和透射特性.

電子束蒸發(fā)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

電子束蒸發(fā)可以蒸發(fā)高熔點(diǎn)材料,比一般電阻加熱蒸發(fā)效率更高.電子束蒸發(fā)可廣泛用于高純薄膜和導(dǎo)電玻璃等光學(xué)鍍膜.它還具有用于航空航天工業(yè)的耐磨和熱障涂層、切削和工具工業(yè)的硬涂層的潛在工業(yè)應(yīng)用.然而,電子束蒸發(fā)不能用于涂覆復(fù)雜幾何形狀的內(nèi)表面.此外,電子槍中的燈絲退化可能導(dǎo)致蒸發(fā)速率不均勻.

電子束蒸發(fā)工作流程

電子束蒸發(fā)是基于鎢絲的蒸發(fā).大約 5 到 10 kV 的電流通過鎢絲(位于沉積區(qū)域外以避免污染)并將其加熱到發(fā)生電子熱離子發(fā)射的點(diǎn).使用永磁體或電磁體將電子聚焦并導(dǎo)向蒸發(fā)材料(放置在坩堝中).在電子束撞擊蒸發(fā)丸表面的過程中,其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱量,釋放出高能量(每平方英寸數(shù)百萬瓦以上).因此,容納蒸發(fā)材料的爐床必須水冷以避免熔化.

電子束蒸發(fā)VS熱蒸發(fā)

電子束蒸發(fā)與熱蒸發(fā)*大的區(qū)別在于:電子束蒸發(fā)是用一束電子轟擊物體,產(chǎn)生高能量進(jìn)行蒸發(fā), 熱蒸發(fā)通過加熱完成這一過程.與熱蒸發(fā)相比,電子束蒸發(fā)提供了高能量;但將薄膜的厚度控制在 5nm 量級(jí)將是困難的.在這種情況下,帶有厚度監(jiān)控器的良好熱蒸發(fā)器將更合適.

與熱蒸發(fā)相比,電子束蒸發(fā)具有許多優(yōu)點(diǎn)

電子束蒸發(fā)可以將材料加熱到比熱蒸發(fā)更高的溫度.這允許高溫材料和難熔金屬(例如鎢、鉭或石墨)的非常高的沉積速率和蒸發(fā).

電子束蒸發(fā)可以沉積更薄、純度更高的薄膜.坩堝的水冷將電子束加熱嚴(yán)格限制在僅由源材料占據(jù)的區(qū)域,從而消除了相鄰組件的任何不必要的污染.

電子束蒸發(fā)源有各種尺寸和配置,包括單腔或多腔.