浏览数量: 26 作者: 本站编辑 发布时间: 2023-05-17 来源: 本站
电子束蒸发可以金属、合金、金属氧化物等作为源材料制备薄膜,例如铝、镍、铁、硅、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆、碲化镓等。
电子束蒸发
电子束蒸发,是物理气相沉积(PVD)技术的一种,是一种重要的镀膜工艺。电子束蒸发是在真空条件下,利用高能电子束轰击源材料,使其加热蒸发气化后,再输运到基底,在基底表面凝结形成薄膜。电子束蒸发是传统电阻加热蒸发技术的升级工艺,解决了源材料与薄膜直接接触易互混的问题。
在电子束蒸发设备中,源材料被置于水冷坩埚中,可很大程度地降低源材料与坩埚壁发生反应的概率,从而保证薄膜质量;同一设备中可以安装多个坩埚,能够同时蒸发多种不同源材料;由于采用高能电子束对源材料进行轰击,电子束蒸发可将高熔点物质制造成薄膜。总的来看,电子束蒸发具有原材料选择范围宽、可制备高纯薄膜、制膜速度快、膜厚度可控等特点。
适用范围
电子束蒸发镀膜适用于精密机械、工具、航空航天、集装箱和运
输设备、生物医学设备、精密光学仪器、特种电子元件及不同行业中所需要的高性能件。
常用电子束蒸发金属材料
材料名称 | 材料形态 | 纯度 | 规格 |
高纯金 | 颗粒 | 99.999% | φ3*3mm |
高纯银 | 颗粒 | 99.999% | φ3*3mm |
高纯钛W | 颗粒 | 99.9% | φ3*3mm |
高纯镍 | 颗粒 | 99.99% | φ3*3mm |
高纯铂 | 颗粒 | 99.99% | φ2*5mm |
高纯钯 | 颗粒 | 99.99% | φ2*5mm |
高纯铬 | 颗粒 | 99.9% | 1-5mm |
高纯铝 | 颗粒 | 99.99% | φ6*6mm |
钨钛合金 | 颗粒 | W:Ti=9:1 wt% | 3-10mm |
金锡合金 | 颗粒 | Au:Sn=80:20 wt% | φ4*6mm |
金锗镍合金 | 颗粒 | AuGe11.4Ni5 | φ4*3mm |
电子束蒸发的优点
与电阻加热蒸发技术相比,电子束蒸发具有热效率高、束流密度大、蒸发速度快、薄膜质量高、厚度可以较准确地控制等优点;与真空溅射技术相比,电子束蒸发具有形成的薄膜基本不会覆盖到目标范围外,通常只会沉积在目标表面的特点。因此,电子束蒸发是目前应用成熟的真空镀膜技术之一。
电子束蒸发的缺点
1. 若电子束及电子流控制不当会引起材料分解或游离,前者会造成吸收后者会造成基板累计电荷而造成膜面放电损伤。
2. 对不同材料所需之电子束的大小及扫描方式不同,因此若镀膜过程中使用不同镀膜材料时必须不时调换。
3. 对于升华材料或稍微溶解即会蒸发之材料,如SiO2,其蒸发速率及蒸发分布不稳定,因此对膜厚的均与性很大影响。若将SiO2 由颗粒状改为块材并调好电子束扫描之形状,则可望获得较好的分布稳定性。
应用场景
电子束蒸发可用来制造光学薄膜、热障涂层、耐磨涂层、耐腐蚀涂层、硬涂层等,广泛应用在半导体、电子、通信、光学仪器、工业设备、汽车、太阳能电池、航空航天、建材等领域。