Материалы, используемые в электронно-лучевом испарении, включают широкий спектр веществ, в первую очередь металлы и керамику, благодаря способности процесса достигать высоких температур. В качестве основных материалов используются такие металлы, как алюминий, медь, никель, титан, олово и хром, а также драгоценные металлы, такие как золото, серебро и платина. Кроме того, обычно используются тугоплавкие металлы, такие как вольфрам и тантал, и другие материалы, такие как оксид индия-олова и диоксид кремния.
Металлы:
- Традиционные металлы: К ним относятся алюминий, медь, никель, титан, олово и хром. Эти металлы широко используются в различных отраслях промышленности благодаря своей электропроводности, прочности и устойчивости к коррозии.
- Драгоценные металлы: Золото, серебро и платина используются не только благодаря своей проводимости, но и устойчивости к окислению и коррозии, что делает их идеальными для электронных и оптических применений.
- Тугоплавкие металлы: Вольфрам и тантал известны своими высокими температурами плавления и используются в приложениях, требующих высокотемпературной стабильности и долговечности.
Керамика и другие материалы:
- Оксид индия-олова (ITO): Это прозрачный проводящий материал, часто используемый в дисплеях и солнечных батареях.
- Диоксид кремния (SiO2): Широко используется в производстве полупроводников благодаря своим изоляционным свойствам и в качестве защитного слоя.
Материалы подложек:
Подложки, на которые осаждаются эти материалы, могут быть самыми разными, включая кремний, кварц, сапфир для электроники, керамику, например нитрид кремния, и стекло.Детали процесса:
Электронно-лучевое испарение предполагает использование сфокусированного электронного пучка для нагрева и испарения исходного материала. Электронный пучок обычно нагревается до температуры около 3000 °C и ускоряется источником постоянного напряжения 100 кВ. Этот высокоэнергетический пучок направляется на исходный материал, который затем испаряется и осаждается на подложку. Процесс очень локализован, что уменьшает загрязнение из тигля. Кинетическая энергия электронов преобразуется в тепловую энергию при ударе об исходный материал, что приводит к испарению. Часть энергии теряется при производстве рентгеновского излучения и вторичной эмиссии электронов.
Преимущества:
Основным преимуществом электронно-лучевого испарения является его способность работать с материалами с высокой температурой плавления, которые трудно обрабатывать стандартным термическим испарением. К ним относятся такие материалы, как золото и диоксид кремния, которые играют важную роль в различных высокотехнологичных приложениях.
