Пучок электронов в электронно-лучевом (E-beam) испарении используется для нагрева и испарения образца в вакуумной среде. Вот подробное объяснение:
Резюме:
Пучок электронов, генерируемый нитью накала и направляемый электрическим и магнитным полями, направляется на исходный материал, обычно находящийся в тигле. Высокая кинетическая энергия электронов передается материалу, заставляя его нагреваться и в конечном итоге испаряться. Затем испаренные атомы или молекулы проходят через вакуумную камеру и осаждаются на подложке, расположенной выше.
-
Подробное объяснение:
- Генерация и направление электронного пучка:
- Электронный пучок генерируется из нити накала и ускоряется до высокой кинетической энергии (до 10 кВ) с помощью высоковольтного электрического поля.
-
Электрическое и магнитное поля используются для точного направления пучка на исходный материал, который обычно имеет форму гранул или блока, помещенного в тигель.
- Передача энергии и испарение:
- Когда электронный луч ударяет по исходному материалу, его кинетическая энергия преобразуется в тепло, что повышает температуру материала.
-
По мере нагревания материала его поверхностные атомы получают достаточно энергии, чтобы преодолеть силы сцепления, удерживающие их в основном материале, в результате чего они покидают поверхность в виде пара.
- Испарение и осаждение:
- Испаренные атомы или молекулы перемещаются по вакуумной камере с тепловой энергией (менее 1 эВ), не нарушаемой другими частицами, обеспечивая осаждение "с прямой видимости" на подложку, расположенную на рабочем расстоянии от 300 мм до 1 метра.
-
Этот метод особенно полезен для осаждения материалов с высокой температурой плавления, которые не могут быть легко испарены традиционными методами. Он также позволяет добиться высокой скорости осаждения при относительно низкой температуре подложки.
- Преимущества и особенности:
- Низкая энергия прихода испаряемого материала благоприятна для чувствительных подложек, хотя излучение от интенсивной передачи энергии электронного пучка под подложкой может быть существенным фактором.
Использование охлаждаемого тигля помогает предотвратить диффузию примесей из тигля в шихту, сохраняя чистоту испаряемого материала.Обзор и исправление:
