电子束蒸发是一种物理气相沉积(PVD)方法,利用聚焦电子束在真空环境中加热和蒸发源材料。这种工艺对于在基底上沉积高熔点材料的薄膜特别有效。
工艺概述:
该工艺首先通过高压电流(通常在 5 到 10 kV 之间)加热钨丝。这种加热会导致热离子发射,释放出电子。然后,这些高能电子被永久磁铁或电磁透镜聚焦并导向目标材料,目标材料被置于水冷坩埚中。
-
详细说明:加热钨丝:
-
通过高压电流将钨丝加热到极高的温度。这种高温有利于电子从钨表面发射,这种现象被称为热电子发射。
-
聚焦电子束:
-
发射的电子通过磁场或电磁场加速并聚焦成束。然后将电子束对准目标材料。目标材料蒸发:
当电子束撞击目标材料时,电子的动能会转移到材料上,使其升温并蒸发。蒸发后的材料以蒸汽的形式穿过真空室,沉积到上方的基底上,形成薄膜。
薄膜的沉积:
薄膜沉积是在蒸发颗粒在基底较冷的表面凝结时发生的。薄膜的厚度从 5 纳米到 250 纳米不等,具体取决于具体应用和材料特性。
优点和应用: