电子束蒸发笔记整理

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整体思维导图

概念

物理气相沉积 （PVD）技术，它在真空下利用电子束直接加热蒸发材料（通常是颗粒），并将蒸发的材料输送到基板上形成一个薄膜。电子束蒸镀可以镀出高纯度高精度的薄膜。

结构

原理图

流程

	热电子发射(金属在高温状态时, 其内部的一部分电子获得足够的能量而逸出表面); 
	电子在电场中加速;聚焦电子束; 
	聚焦电子束轰击被镀材料表面, 使动能变成热能.

相关器件

	**直式枪**
		高能电子束轰击材料将发射二次电子,二次电子轰击薄膜会导致膜层结构粗糙, 吸收增加, 均匀性变差
		
	**e形枪**
		蒸发材料与阴极分开 (单独处于磁场中),二次电子因受到磁场的作用而再次发生偏转, 大大减少了向基板发射的几率.

具体流程

电子束通过5-10KV 的电场后被加速（电流通过钨丝）

然后聚焦到被蒸发的材料表面

把能量传递给待蒸发的材料使其熔化并蒸发

并将蒸发的材料输送到基板上形成一个薄膜

控制速度的方法

我们只要改变加速电场的大小就可以改变电子束射击到堆锅的位置,假设与电子束平行的位置为X轴方向，如果与交插电子束的位置加装一组磁场,我们便能控制电子束左右的方向,以此我们称为Y轴
以电场和磁场的控制，我们便能控制电子束扫描的区域及面积的大小

优点

可以蒸发高熔点材料，比一般电阻加热蒸发效率更高，可聚焦的电子束，能局部加温元素源，不加热其它部分而避免污染

以较大的功率密度实现快速蒸发,防止合金分馏，高能量电子束能使高熔点元素达到足够高温以产生适量的蒸气压

广泛用于高纯薄膜和导电玻璃等光学镀膜

同时安置多个坩埚,同时或分别蒸发多种不同物质

大部分电子束蒸发系统采用磁聚焦或磁弯曲电子束,蒸发物质放在水冷坩埚内

缺点

可使蒸发气体和残余气体电离,有时会影响膜层质量

电子束蒸镀装置结构复杂,价格昂贵

产生的软X射线对人体有一定的伤害