電子ビーム蒸着

- May 06, 2019-

電子ビーム蒸着

 

蒸着技術 - 電子ビーム蒸着

 

真空蒸着コーティング:固体材料を高真空環境で加熱して昇華または蒸発させ、特定の基板上に堆積させてフィルムを得るプロセス。

真空蒸着技術の分類:

抵抗熱蒸着

電子ビーム蒸着

高周波誘導蒸発

4.レーザービーム蒸着

一般的に使用されている抵抗加熱蒸着法は、蒸発させる材料を抵抗加熱装置内に配置することであり、回路内の抵抗加熱は蒸着熱を供給して堆積させる材料を蒸発させる。 この方法では、一般に使用されている支持加熱材料はタングステン、タンタルおよびモリブデンのような高融点金属であり、それらはすべて高融点および低蒸気圧特性を有する。 支持体加熱材料は、一般に、フィラメントまたはホイルの形態をとる。

図示のように、加熱装置は細いタングステン/モリブデンワイヤ(直径0.05〜0.13cm)でできている。 蒸発剤はフィラメント加熱装置に直接置かれる。 加熱されると、蒸発剤は抵抗線を濡らし、表面張力によって支えられます。 複数の撚り線を有する典型的なワイヤは、単一の撚り線よりも大きい表面積を提供する。 このタイプの加熱装置には4つの大きな欠点があります。

(1)これらは金属または特定の合金の蒸着にのみ使用できます。

(2)限られた量の蒸発材料のみが一定期間蒸発する。

(3)加熱時には、蒸発材料が抵抗線を濡らす必要があります。

(4)加熱されると、これらの電気フィラメントは脆くなり、適切に取り扱わないと破断します。

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凹状箔は、タングステン、タンタルまたはモリブデンのシートでできており、そして一般に0.005から0.015インチの範囲の厚さを有する。 この蒸発源装置は、少量の蒸発材料しかない場合に最も適している。 真空中で加熱すると、タングステン、タンタルまたはモリブデンは、特にそれらが蒸着材料と合金化されている場合には脆くなる。

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電気ヤン加熱蒸発の主な欠点は次のとおりです。

(1)支持るつぼおよび材料が蒸発剤と反応する。

(2)Al 2 O 3、Ta 2 O 5、TiO 2などの誘電体材料を蒸発させるのに十分な高温を得ることは困難である。

(3)蒸発速度が遅い。

(4)加熱すると合金または化合物は分解します。

 

電子ビーム蒸着:蒸着材料を水冷るつぼに入れ、電子ビームで直接加熱して蒸着材料を気化させ、基板上に凝縮させて薄膜を形成する方法。

抵抗加熱による蒸発の不利な点は、この方法が高純度または高融点物質の蒸発には適さず、電子ビーム蒸発がこの抵抗蒸発の欠陥を克服することができ、したがって電子ビーム加熱が蒸発高融点になったことである。フィルムと高純度。 フィルムの主な方法 電子ビーム蒸着技術では、5〜10kVの電界を通過した後に電子ビームが加速される。

最後に、蒸発させる材料の表面に焦点を合わせます。 電子ビームが蒸発されるべき材料の表面に衝突すると、電子は急速にそれらのエネルギーを失い、そのエネルギーを蒸発されるべき材料に伝達して融解させて蒸発させる。すなわち、蒸発されるべき材料の表面は直接加熱される。衝突する電子ビームによって。 加熱方法は非常に異なります。

蒸発させる材料を含むるつぼと接触している蒸発材料は、蒸着堆積プロセスを通して固体のままであるので、蒸発させる材料がるつぼと反応する可能性は最小限に抑えられる。 電子ビーム加熱による水冷るつぼ内での材料の直接蒸発は、電子ビーム蒸発における一般的な方法である。 活物質、特に耐火物の蒸発のためには、るつぼの水冷が必要である。 水冷することにより、蒸着材料と坩堝壁との反応を回避することができ、高純度の膜を作製することができる。

 

電子ビーム蒸着装置では、電子ビームを発生させる装置が電子銃となる。 様々な電子集束方法によれば、電子銃は、リング銃、ストレート銃、および電子銃に分割することができる。

 

リングガンは、リング状のカソードから電子ビームを放出します。これは、カソードリングによって偏向されてから、 坩埚

構造セクションに示されているように、材料はアノード中で蒸発させられる。 リングガン式構造がシンプルでコスト

低く、使いやすいです。 しかし、リングガンのカソードはアノードに非常に近いため、故障しやすいです。

ワイヤーも汚染されやすいです。 同時に、電子ビームのスポット位置は固定され、そしてそれは出現し易い。

ピット "蒸発。リングガンのパワーと効率は高くないので、あまり使われていません。

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利点:シンプルな構造、低コスト、そして使いやすい

短所:フィラメントの簡単な波の汚染

スポット固定は「ピット」蒸発を起こしやすい

電力と効率は高くありません

 

 

ストレートガンは軸対称のリニア加速ガンです。 加熱フィラメントから放出された電子ビームは、陽極によって加速され、次いで磁場によって集束され、次いでるつぼ内の材料で衝撃されて溶融し蒸発する。 このうち、xy偏向コイルの作用集束電子線を狭い範囲で移動させることで、集束スポットの位置を調整することができる。

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利点:使いやすい。 調整が容易な広い電力範囲(数百ワットから数百ドライワット)

デメリット:装置が大きく、構造が複雑で、コストが高い。村の材料が蒸発するとガン本体の構造が汚染され、フィラメントから逃げるナトリウムイオンがフィルムを汚染させる。

 

電子銃は、電子ビームを270 °偏向させる電子銃で、電子軌道が「e」字形になったことにちなんで名付けられました。

フィラメントから放出された電子ビームは数千ボルトのバイアス電圧で加速されてタップされます

磁場が270 °偏向された後、 るつぼ内の蒸発材料は衝撃を受けて溶融し蒸発する。

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利点:蒸発材料によるフィラメントの汚染および細いフィラメントによるフィラメントの汚染を避ける

ハイパワー(約10kW) 蒸発可能な高融点

粒子を蒸発させるエネルギーは高く、フィルムの基材への付着は大きく、そしてフィルム形成品質は良好である。

デメリット:高真空が必要で、高電圧機器が必要です。 設備の構造が複雑で、維持が困難であり、設備コストが高い。

 

電子ビーム蒸着の利点は以下の通りである:(1)蒸着材料を直接加熱することができ、熱損失を低減し、そしてより高い熱効率を有する。(2)電子ビームによって生成されるエネルギー密度が大きく、そして融点(3000 以上)を蒸発させることができます。 (3)蒸発材料を収容したるつぼが冷たいか水で冷却されているので、蒸発材料の反応および容器材料の蒸発を回避することができ、それによってフィルムの純度が向上する。

欠点は以下の通りである。(1)加熱装置が複雑である。(2)まっすぐな空間内の残留ガス分子および部分的に蒸発した材料の蒸気が電子ビームによってイオン化される。フィルム。


IKS-OPT2700は電子ビーム蒸着コーティング機、質問、連絡先:iks.pvd@foxmail.com

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