Источник электронного луча для испарения
Что такое источник электронного пучка для испарения?
Электронно-лучевое осаждение заключается в облучении электронными пучками, полученными от источника электронов в вакууме, испаряемого материала, а затем нагревании и испарении его для формирования тонкой пленки на подложках, линзах и других объектах, подлежащих осаждению. Источники отклоняющего электронного пучка, которые размещаются в вакуумном оборудовании, используются в широком диапазоне областей. Здесь мы представляем источники отклоняющего электронного пучка. С другой стороны, высокомощные источники электронного пучка, которые являются большими и с высокой мощностью, способные к высокоскоростному осаждению, используются для длинной пленки и подложки большой площади. Пожалуйста, обратитесь к странице технической информации для высокомощного источника электронного пучка.
Обзор электронно-лучевого испарения
Источник отклоняющего электронного пучка
Источник отклоняющего электронного пучка состоит из двух частей. Одна из них — это источник электронного пучка, встроенный в вакуумное испарительное оборудование, который генерирует электроны, а затем ускоряет и отклоняет их в виде электронных пучков. А другая — это секция тигля (пода), которая удерживает испаряемый материал. Источники электронного пучка также называются E-источником, EB-источником и источником электронного пучка типа E.
На следующем рисунке показано изображение устройства электронно-лучевого испарения.
Особенности электронно-лучевого испарения
Источниками нагрева являются кинетическая энергия электронов. За счет прямого нагрева испаряемого материала он эффективен.
Поскольку плотность мощности электронного пучка велика, это позволяет испарять различные материалы, включая тугоплавкие металлы, оксиды, соединения и сублимат. Электронные пучки можно точно контролировать в электрических и магнитных полях. Возможно высокоскоростное сканирование электронных пучков в определенном диапазоне, что позволяет производить облучение пучком с оптимальной плотностью мощности для испаряемого материала. Электронные пучки отклоняются либо на 270 градусов, либо на 180 градусов, а затем облучают испаряемый материал.
Используется в условиях высокого вакуума (от 10-2 Па до 10-5 Па или около того). Примечание: также доступен сверхвысоковакуумный тип.
Использование более одного тигля и источника испарения позволяет наносить многослойную пленку за один раз.
Сравнение методов осаждения и структуры источника электронного пучка
Сравнение с другими методами осаждения
Скорость осаждения выше, чем при методе распыления или методе CVD (химического осаждения из паровой фазы).
Он может легко создать толстую пленку толщиной более 1 мкм.
Возможно осаждение металла или оксида металла с высокой температурой плавления, что невозможно (или затруднительно) при использовании метода резистивного нагрева или метода индукционного нагрева.
Поскольку электронные лучи обеспечивают мгновенный нагрев и изменение мощности, возможен точный контроль толщины пленки, что затруднительно при использовании метода резистивного или индукционного нагрева.
(Контроллер толщины пленки позволяет контролировать желаемую толщину пленки или скорость осаждения)
Поскольку испаряемые материалы в водоохлаждаемом тигле нагреваются непосредственно электронными пучками, испаряемые материалы не загрязняются материалами тигля (не смешиваются с примесями и не образуются сплавы).* XNUMX
Метод нагрева сопротивлением или метод индукционного нагрева могут вызвать сваривание или реакцию с испарительной лодочкой или тиглем.
Примечание 1. Даже при использовании метода электронного луча использование подовой облицовки в водоохлаждаемом тигле может привести к сварке или реакции с материалом облицовки. Поэтому необходимо внимание.
Структура источника электронного пучка
- Нить накала возбуждается и нагревается, испуская тепловые электроны.
- К нити накала прикладывается отрицательное высокое напряжение (обычно от -4 до -10 кВ), ускоряющее тепловые электроны за счет разности напряжений относительно анода.
- Вылетевшие электроны отклоняются в магнитном поле (постоянным магнитом или электромагнитом) и облучают испаряемый материал в тигле.
- Электрический ток подается на сканирующую катушку по мере необходимости для сканирования электронных пучков с целью расширения области облучения.
Области применения электронно-лучевого испарения
Приложения
1) Оптическая пленка/Оксидная пленка
Оптические тонкие пленки с различными характеристиками могут быть получены путем осаждения и ламинирования оксидов металлов с различными показателями преломления, включая светонепроницаемые пленки или фильтрующие/зеркальные пленки, которые обеспечивают передачу или отражение определенных диапазонов длин волн.
В качестве примера показана характеристика, возникающая при нанесении фильтра, отсекающего инфракрасные лучи, на стеклянную подложку.
Он пропускает видимый свет и отражает инфракрасные лучи. Поскольку он препятствует прохождению инфракрасных лучей (горячей проволоки), его также называют холодным фильтром.
Как тонкая оксидная пленка, она также используется в качестве защитной пленки, изоляционной пленки, прозрачной проводящей пленки и т. д.
[Примеры конечного продукта]
Очки, фотоаппарат (цифровой фотоаппарат/видеокамера/камера мобильного телефона), ЖК-проектор, устройство Blue Ray/DVD/CD, полупроводниковый лазер, оптоволокно, газонепроницаемая пленка и т. д.
2) Металлическая пленка
Для формирования электродной и проводниковой пленки для силовых приборов и светодиодных элементов наносятся металлические материалы с низким сопротивлением. Кроме того, он используется в декоративных пленках, пленках для защиты от электромагнитных волн, жестких пленках, отражательных зеркалах и т. д.
[Примеры конечного продукта]
Светодиод, полупроводниковый лазер, силовое устройство, фильтр на ПАВ (поверхностных акустических волнах), органический электролюминесцентный диод, неорганический электролюминесцентный диод, литий-ионный аккумулятор, пленочный конденсатор, консоль для ПК и мобильного телефона, часы/ювелирные изделия, инструмент и т. д.