所提供的参考文献中没有明确说明电子束蒸发的温度,但该工艺涉及将源材料加热到使其蒸发的程度,这通常需要超过材料熔点的温度。例如,钨和钽等难熔金属具有很高的熔点,通常采用电子束蒸发法进行蒸发。电子束本身被加热到约 3000 °C,当电子束撞击源材料时,电子的动能转化为热能,加热材料使其蒸发。
在电子束蒸发过程中,聚焦电子束用于加热和蒸发金属。电子通常被加热到 3000 °C 左右,100 kV 的直流电压源将电子加速射向目标材料。这种方法特别适用于沉积高熔点的材料,因为加热是在源表面的电子束轰击点附近局部进行的。这种局部加热可防止坩埚污染。
当受热电子撞击源材料时,它们会迅速失去能量,将动能转化为热能,加热源表面。一旦温度足够高,就会产生蒸汽并覆盖在基底表面。部分入射电子能量通过产生 X 射线和二次电子发射而损耗。
该过程需要高真空环境,通常压力小于 10^-5 托,以尽量减少源原子与背景气体原子的碰撞。这种高真空要求对于合理的沉积速率是必要的,在这种情况下,蒸气压必须达到约 10 mTorr。这使得电子束蒸发适用于因气化温度高而无法使用热蒸发的材料。例如,蒸发铂需要大约 2000 °C 的温度,这超出了热蒸发的操作范围,但电子束蒸发是可行的。
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