Évaporation par faisceau d'électrons

Évaporation par faisceau d'électrons

Technologie d'évaporation - évaporation par faisceau d'électrons

Revêtement par évaporation sous vide: Processus dans lequel un matériau solide est chauffé dans un environnement sous vide poussé pour sublimer ou évaporer et se déposer sur un substrat spécifique afin d'obtenir un film.

Classification de la technologie d'évaporation sous vide:

Résistance à l'évaporation thermique

2. évaporation par faisceau d'électrons

3. évaporation par induction haute fréquence

4. évaporation par faisceau laser

Un procédé d'évaporation par chauffage par résistance couramment utilisé consiste à placer le matériau à évaporer dans un dispositif de chauffage à résistance, et le chauffage par résistance dans le circuit fournit la chaleur d'évaporation pour vaporiser le matériau à déposer. Dans ce procédé, les matériaux de chauffage de support couramment utilisés sont des métaux réfractaires tels que le tungstène, le tantale et le molybdène, qui présentent tous des caractéristiques de point de fusion élevé et de basse pression de vapeur. Le matériau chauffant support prend généralement la forme d'un filament ou d'une feuille.

Comme indiqué, le dispositif de chauffage est constitué d'un mince fil de tungstène / molybdène (0,05 à 0,13 cm de diamètre). L'évaporant est placé directement sur le dispositif de chauffage à filament. Lorsqu'il est chauffé, l'évaporant mouille le fil de résistance et est soutenu par la tension superficielle. Un fil typique à plusieurs brins offre une plus grande surface qu'un simple brin. Ce type d'appareil de chauffage présente quatre inconvénients majeurs:

(1) Ils ne peuvent être utilisés que pour l'évaporation de métaux ou de certains alliages:

(2) Seule une quantité limitée de matériau évaporé est évaporée pendant une certaine période:

(3) Lors du chauffage, le matériau d'évaporation doit mouiller le fil de résistance:

(4) Une fois chauffés, ces filaments électriques deviennent fragiles et se cassent s’ils ne sont pas manipulés correctement.

La feuille concave est constituée d'une feuille de tungstène, de tantale ou de molybdène et a une épaisseur allant généralement de 0,005 à 0,015 pouce. Ce dispositif source d’évaporation est plus approprié quand il n’ya que peu de matière à évaporation. Lorsqu'il est chauffé sous vide, le tungstène, le tantale ou le molybdène deviennent fragiles, en particulier lorsqu'ils sont alliés au matériau à évaporation.

Les principaux inconvénients de l'évaporation du chauffage électrique yang sont les suivants:

(1) Le creuset de support et le matériau réagissent avec l'évaporant.

(2) Il est difficile d'obtenir une température suffisamment élevée pour évaporer des matériaux diélectriques tels que A1203, Ta2O5, TiO2, etc.

(3) Le taux d'évaporation est faible.

(4) L'alliage ou le composé se décompose lorsqu'il est chauffé.

Evaporation par faisceau d'électrons: méthode dans laquelle un matériau d'évaporation est placé dans un creuset refroidi à l'eau et directement chauffé par un faisceau d'électrons pour vaporiser le matériau d'évaporation et se condenser sur le substrat pour former un film mince.

L’inconvénient de l’évaporation par chauffage par résistance est que le procédé ne convient pas à l’évaporation de substances de haute pureté ou de point de fusion élevé, l’évaporation par faisceau électronique pouvant pallier ce manque d’évaporation par résistance, le chauffage par faisceau électronique est donc devenu une évaporation à point de fusion élevé. film et haute pureté. Une méthode majeure de film. En technologie d'évaporation par faisceau d'électrons, un faisceau d'électrons est accéléré après le passage d'un champ électrique de 5-10 kV.

Enfin, concentrez-vous sur la surface du matériau à évaporer. Lorsque le faisceau d'électrons frappe la surface du matériau à évaporer, les électrons vont rapidement perdre leur énergie, transférer l'énergie au matériau à évaporer pour fondre et s'évaporer, c'est-à-dire que la surface du matériau à évaporer est chauffée directement. par le faisceau d'électrons en collision. La méthode de chauffage est très différente.

Etant donné que le matériau d'évaporation en contact avec le creuset contenant le matériau à évaporer reste solide tout au long du processus de dépôt par évaporation, la possibilité que le matériau à évaporer réagisse avec le creuset soit minimisée. L'évaporation des matériaux dans les creusets refroidis par eau directement par chauffage par faisceau d'électrons est une méthode courante dans l'évaporation par faisceau d'électrons. Pour l'évaporation des matériaux actifs, en particulier des matériaux réfractaires actifs, un refroidissement à l'eau du creuset est nécessaire. En refroidissant à l'eau, il est possible d'éviter la réaction entre le matériau d'évaporation et la paroi du creuset, ce qui permet de préparer un film de haute pureté.

Dans le système d'évaporation par faisceau d'électrons, le dispositif qui génère le faisceau d'électrons devient un canon à électrons. Selon différentes méthodes de focalisation électronique, le canon à électrons peut être divisé en un canon annulaire, un canon droit et un pistolet électronique.

Le canon à anneau émet un faisceau d'électrons à partir d'une cathode en forme d'anneau, qui est déviée par l'anneau de cathode puis frappe le (

Le matériau est évaporé à l’anode, comme indiqué dans la section structurelle. La structure de type pistolet à anneau est simple, le coût

Bas, facile à utiliser. Cependant, étant donné que la cathode du pistolet à anneau est très proche de l'anode, il est facile de la briser.

Le fil est également facilement contaminé; dans le même temps, la position du faisceau d'électrons est fixe et il est facile d'apparaître

Pit "Evaporation. Parce que la puissance et l'efficacité du pistolet à anneau n'est pas élevée, il a été utilisé moins.

Avantages: structure simple, faible coût et facile à utiliser

Inconvénients: pollution par filaments faciles

La fixation ponctuelle est sujette à l'évaporation "en creux"

Puissance et efficacité ne sont pas élevés

Un canon droit est un canon à accélération linéaire axisymétrique. Le faisceau d'électrons émis par le filament chauffant est accéléré par l'anode puis focalisé par un champ magnétique, puis bombardé avec le matériau contenu dans le creuset pour fondre et s'évaporer. Parmi celles-ci, l'action de la bobine de déviation xy consiste à faire bouger le faisceau d'électrons focalisé dans une petite plage, de sorte que la position du point de focalisation puisse être ajustée.

Avantages: facile à utiliser; large plage de puissance (plusieurs centaines de watts à plusieurs centaines de watts secs) facile à régler

Inconvénients: l'équipement est encombrant, la structure complexe et le coût élevé: l'évaporation du matériau du village polluera la structure du corps du pistolet et les ions sodium s'échappant sur le filament provoqueront la coloration du film.

Le e-gun est un canon à électrons qui dévie le faisceau d'électrons de 270 ° et tire son nom de la trajectoire de l'électron en forme de "e".

Le faisceau d'électrons émis par le filament est accéléré par une tension de polarisation de plusieurs milliers de volts et pris

Une fois que le champ magnétique est dévié de 270 ° , le matériau d'évaporation dans le creuset est bombardé pour fondre et s'évaporer.

Avantages: éviter la contamination du filament par le matériau d'évaporation et la contamination du filament par un filament fin

Puissance élevée (environ 10 kW). Point de fusion élevé évaporable

L'énergie des particules qui s'évaporent est élevée, l'adhérence du film sur le substrat est grande et la qualité de formation du film est bonne.

Inconvénients: un vide poussé est requis et un équipement haute tension est requis. La structure de l'équipement est compliquée, difficile à entretenir et son coût est élevé.

Les avantages de l’évaporation par faisceau électrique sont les suivants: (1) Il permet de chauffer directement le matériau d’évaporation, de réduire les pertes de chaleur et a un rendement thermique plus élevé: (2) La densité d’énergie générée par le faisceau d’électrons est importante et le matériau à haute le point de fusion (supérieur à 3000 ° C) peut être évaporé. , et présente un taux d’évaporation plus élevé: (3) Le creuset contenant le matériau d’évaporation est froid ou refroidi à l’eau, ce qui peut éviter la réaction du matériau d’évaporation et l’évaporation du matériau du récipient, améliorant ainsi la pureté du film.

Les inconvénients sont les suivants: (1) Le dispositif de chauffage est compliqué: (2) Les molécules de gaz résiduel dans l’espace rectiligne et la vapeur du matériau partiellement évaporé sont ionisées par le faisceau d’électrons, ce qui peut affecter la structure et les propriétés physiques de le film.

IKS-OPT2700 est une machine de revêtement par évaporation par faisceau d'électrons, pour toute question, contactez: iks.pvd@foxmail.com