電子束蒸鍍（Electron Beam Evaporation）是物理氣相沉積的一種。與傳統蒸鍍方式不同，電子束蒸鍍利用電磁場的配合可以精準地實現利用高能電子轟擊坩堝內靶材，使之融化進而沉積在基片上。電子束蒸鍍可以鍍出高純度高精度的薄膜。
基本介紹
- 中文名：電子束蒸鍍
- 外文名：Electron Beam Evaporation
- 分類：物理氣相沉積（PVD）
- 領域：工程技術
蒸鍍原理,作用,優劣比較,操作及注意事項,
蒸鍍原理
電子束蒸鍍是利用加速電子轟擊鍍膜材料，電子的動能轉換成熱能使鍍膜材料加熱蒸發，並成膜。電子槍有直射式、環型和E型之分。電子束加熱蒸鍍的特點是能獲得極高的能量密度，最高可達109w/cm2，加熱溫度可達3000～6000℃，可以蒸發難熔金屬或化合物;被蒸發材料置於水冷的坩堝中，可避免坩堝材料的污染，製備高純薄膜；另外，由於蒸發物加熱面積小，因而熱輻射損失減少，熱效率高。但結構較複雜，且對較多的化合物，由於電子的轟擊有可能分解，故不適合多數化合物的蒸鍍。
作用
電子束蒸鍍常用來製備Al、CO、Ni、Fe的合金或氧化物膜，SiO2、ZrO2膜，抗腐蝕和耐高溫氧化膜。
優劣比較
電子束蒸鍍與利用電阻進行蒸鍍最大的優勢在於：可以為待蒸發的物質提供更高的熱量，因此蒸鍍的速率也更快；電子束定位準確，可以避免坩堝材料的蒸發和污染。但是由於蒸鍍過程中需要持續水冷，對能量的利用率不高；而且由於高能電子可能帶來的二次電子可能使殘餘的氣體分子電離，也有可能帶來污染。此外，大多數的化合物薄膜在被高能電子轟擊時會發生分解，這影響了薄膜的成分和結構。
操作及注意事項
①電子槍工作前必須檢查水流是否正常，工作過程中務必保證水壓、水流量指示，否則將造成坩堝損壞。
②電子槍起動真空度6.7×10-3Pa。
③蒸發前電子槍的陰極燈絲應預熱，預熱電流為0.6A，預熱時間新陰極5分鐘以上（應緩慢調至0.6A，以防陰極變形），舊陰極2分鐘即可。
④蒸發前對材料先預熱除氣。
⑤蒸發完後，按下列順序關閉高壓電源：關蒸發檔板→關閉高壓→燈絲電源調至預熱0.6A的位置→關閉束流調節電源並調至最低位置→關閉磁場電源，工作時操作順序與此順序相反。
⑥電子槍燈絲停止加熱後，要停留10分鐘以上才能向蒸發室放氣。
