电子束镀膜机的加热蒸发源利用热阴极发射电子,在电场的作用下成为高能量密度的电子束,直接撞击镀层。电子束的动能转化为热能,使镀层加热蒸发,完成蒸发镀层。
电子束加热蒸发的优点:
1.电子束加热比电阻加热具有更高的通量密度,可以蒸发W、Mo、Al2O3等高熔点材料,蒸发速率更高;
2.蒸发材料放入水冷铜坩埚中,可避免坩埚材料污染,制备高纯薄膜;
3.电子束蒸发颗粒动能大,有利于获得致密结合力好的膜层。
电子束加热蒸发的缺点:
1.结构复杂,设备价格昂贵;
2.如果蒸发源附近的蒸汽密度高,电子束流和蒸汽颗粒会相互作用,电子通量会丢失,导致轨道偏移;同时,蒸汽和残留气体的刺激和电离会影响膜质量。
电子束加热蒸发源的形式。
电子束蒸发源由电子枪和坩埚两部分组成,有时还附有供给材料的机械。在很多情况下,产生和控制电子束的装置和坩埚设计成一体。电子束加热蒸发源有以下结构形式
1.直线阴极和静电聚焦蒸发器。
2.环形阴极和静电聚焦蒸发器。
3.带轴向枪和静电远蒸发器。
4.带轴向枪、磁聚焦、磁偏转90度的蒸发器。
5.带横枪和磁偏转90度的蒸发器。
6.带环形阴极、静电聚焦和静电偏转的蒸发器。
7.E型电子枪蒸发器,E型电子束蒸发源发射的电子轨迹类似于e字,所以简称E型枪。目前,这种蒸发源广泛应用于真空蒸镀工艺。