电子束蒸发是一种物理气相沉积（PVD）技术，利用聚焦电子束加热和蒸发源材料，通常在真空环境下进行。这种方法对于在基底上沉积高纯度、致密涂层特别有效，并且能够蒸发其他方法难以加工的高熔点材料。
电子束蒸发物理学摘要：
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电子束的产生和聚焦：
- 该工艺从钨丝开始，当电流通过钨丝时，钨丝会产生焦耳热并发射电子。在钨丝和装有源材料的坩埚之间施加高压，将这些电子加速射向材料。强磁场用于将电子聚焦成统一的光束。
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能量转移和蒸发：
- 高能电子束撞击坩埚中的源材料。电子的动能传递给材料，使其升温并最终蒸发。由于电子束的电密度很高，这种能量转移非常有效，从而使熔点较高的材料得以蒸发。
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在基底上沉积材料：
- 蒸发后的材料穿过真空室，沉积到位于源材料上方的基底上。这将在基底上形成一层高纯度的薄涂层。涂层厚度从 5 纳米到 250 纳米不等，具体取决于应用。
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反应蒸发（可选）：
- 在蒸发过程中，可将氧气或氮气等反应气体的部分压力引入腔室。这样就可以对非金属薄膜进行反应沉积，从而扩大可沉积材料的范围。
详细说明：
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电子束产生： 电子束是通过电流穿过钨丝产生的，钨丝加热并发射电子。然后，这些电子被高压加速，并利用磁场聚焦成束。该光束射向坩埚中的源材料。
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源材料蒸发： 当电子束撞击源材料时，会传递其动能，使材料迅速升温。即使是熔点很高的材料，如金、铂和二氧化硅，也会被这种强热蒸发掉。蒸发过程高度可控且高效，可实现材料的精确沉积。
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沉积到基底上： 蒸发的材料以蒸汽的形式穿过真空室，沉积到基底上。真空环境至关重要，因为它可以防止污染，并确保蒸气以直线形式到达基底，从而形成均匀的涂层。
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反应沉积： 通过将反应性气体引入腔室，可对工艺进行改良，以沉积非纯金属化合物。其方法是让反应气体与蒸发材料发生化学反应，在基底上形成新的化合物。
电子束蒸发在薄膜沉积领域是一种用途广泛、功能强大的技术，具有高纯度，可处理多种材料，包括高熔点材料。
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