Основное различие между термическим и электронно-лучевым испарением заключается в методе, используемом для испарения материала. При термическом испарении для нагрева тигля используется электрический ток, который расплавляет и испаряет исходный материал, а при электронно-лучевом испарении для непосредственного нагрева исходного материала используется пучок высокоэнергетических электронов.
Термическое испарение:
При термическом испарении тигель с материалом нагревается до высокой температуры, в результате чего материал испаряется. Затем испарившийся материал конденсируется на подложке, образуя тонкую пленку. Этот метод хорошо подходит для материалов, требующих низкой температуры плавления, таких как металлы и неметаллы. Однако термическое испарение может привести к образованию менее плотных тонкопленочных покрытий и имеет больший риск появления примесей из-за нагрева тигля. Скорость осаждения при термическом испарении обычно ниже по сравнению с электронно-лучевым испарением.Электронно-лучевое испарение:
- Электронно-лучевое испарение, с другой стороны, использует пучок высокоэнергетических электронов для непосредственного нагрева материала. Этот метод способен нагревать материалы до гораздо более высоких температур, что позволяет испарять высокотемпературные материалы и тугоплавкие металлы, такие как вольфрам, тантал или графит. Использование водоохлаждаемого медного очага при электронно-лучевом испарении обеспечивает локализацию нагрева, сохраняя чистоту исходного материала и предотвращая загрязнение от соседних компонентов. Этот метод также обеспечивает более высокую скорость осаждения и является более контролируемым, но требует сложной и дорогостоящей электроники.Сравнение:
- Метод нагревания: При термическом испарении для нагрева тигля используется электрический ток, а при электронно-лучевом испарении для непосредственного нагрева материала используется пучок высокоэнергетических электронов.
- Пригодность материалов: Термическое выпаривание подходит для материалов с низкой температурой плавления, в то время как электронно-лучевое выпаривание может работать с материалами с более высокой температурой плавления.
- Чистота и примеси: Электронно-лучевое испарение обычно приводит к получению пленок более высокой чистоты благодаря локализованному нагреву и отсутствию нагрева тигля, что снижает риск появления примесей.
- Скорость осаждения: Электронно-лучевое испарение имеет более высокую скорость осаждения по сравнению с термическим испарением.
Сложность и стоимость:
Системы электронно-лучевого испарения более сложны и дорогостоящи, требуют наличия современной электроники и средств безопасности.
