E-beam evaporation
电子束蒸发属于物理气相沉积的一种,与传统蒸发方式不同,电子束蒸发是利用电磁场的配合,精确实现利用高能电子轰击坩埚中的靶材,使其熔化然后沉积在基片上,可以沉积高纯度、高精度的薄膜。
电子束蒸发是利用加速电子轰击镀膜材料,电子的动能转化为热能,使镀膜材料加热蒸发、形成薄膜。电子枪分为直式、环式和E型。电子束加热蒸发的特点是能获得极高的能量密度,可达109w/cm2,加热温度可达3000-6000℃。可蒸发难熔金属或化合物;蒸发材料置于水冷坩埚中,避免坩埚材料受污染。电子束蒸发沉积可制备高纯度薄膜。在同一蒸发沉积装置中可放置多个坩埚,实现多种不同物质的同时或分别蒸发沉积。大多数材料都可用电子束蒸发法进行蒸发。
电子束蒸发可以蒸发高熔点材料,比一般电阻加热蒸发具有热效率高、束流密度大、蒸发速度快等特点,制备的薄膜纯度高、质量好,厚度可精确控制,可广泛应用于高纯薄膜、导电玻璃等各种光学材料薄膜的制备。
电子束蒸发常用于制备Al、CO、Ni、Fe的合金或氧化物薄膜,SiO2、ZrO2薄膜以及耐腐蚀、耐高温的氧化薄膜。
从功能上来说,电子束镀膜技术有以下特点:
I)高精度镀膜:可以实现薄膜厚度和成分的精确控制,从而制备具有特定性能的薄膜。
2)可调节性强:薄膜的物理、化学性质可以轻松调整,以满足不同应用的需要。
3).薄膜质量高:制备的薄膜均匀性、致密性、稳定性好。
4)适用范围广:适用于多种材料的镀膜,包括金属、半导体、氧化物等。