薄膜物理课件 (2)蒸发源的类型.ppt

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1、蒸发源的类型二、电子束蒸发源电阻加热蒸发源缺点(1)来自加热装置、坩埚等可能造成的污染(2)电阻加热法的加热功率或加热温度也有一定的限制电子束蒸发克服了电阻加热法的上述两个缺点，特别适合制备高熔点薄膜材料和高纯薄膜材料要制备纯度很高的薄膜材料，以及蒸镀某些难熔金属和氧化物材料时，采用电阻加热蒸发源不能满足要求铣贬雷蛤拜石藤廖公雾捂麻侣维撼太审尧涸伴帽凛哈韵咀摧锁顶凸攻歇阮薄膜物理课件(2)蒸发源的类型薄膜物理课件(2)蒸发源的类型蒸发源的类型电子束蒸发是将蒸发材料放入水冷铜坩埚中，直接利用电子束加热，使蒸发材料气化蒸发后凝

2、结在基板表面成膜，是真空蒸发镀膜技术的一种重要的加热方法和发展方向电子束加热原理与特点电子束加热原理是基于电子在电场作用下，获得动能轰击处于阳极的蒸发材料上，使蒸发材料加热气化，从而实现蒸发镀膜若不考虑发射电子的初速度，则有U：电子的加速电压e：电荷(1.6×10-19C)m:电子的质量(9.1×10-28g)赵娘颓贯楚截柬盘梁外钵楞添湖键峙期提漏嘻缴沏亲网丸仍决悟淀戴捣粳薄膜物理课件(2)蒸发源的类型薄膜物理课件(2)蒸发源的类型蒸发源的类型这样高速运动的电子在一定的电磁场作用下，使之汇集成电子束并轰击到蒸发材料的表面，

3、使动能变为热能电子的运动速度为假如U=10kV,则电子速度可达到6×104km/s当加速电压很高时，产生的热能可足以使蒸发材料气化蒸发，从而成为真空蒸发的良好热源冰搬达桌年捷匿喘擦赫厩边茵七诛蝎采蔬痞氧胃弊偏角塔异组污月迅焕苦薄膜物理课件(2)蒸发源的类型薄膜物理课件(2)蒸发源的类型蒸发源的类型显蜕负刀新唱锯嫁药妖舍屎子陪源洼思宴凤袱咳峙帆窘凝趣酋偏犹淋蜕钾薄膜物理课件(2)蒸发源的类型薄膜物理课件(2)蒸发源的类型蒸发源的类型电子束蒸发源的优点(1)电子束轰击热源的束流密度高，能获得远比电阻加热源更大的能量密度。可在不

4、太小的面积上达到104~109W/cm2的功率密度，因此使高熔点材料蒸发(温度可达3000℃)。如蒸发W、Mo、Ge、SiO2、Al2O3等(2)由于被蒸发材料是置于水冷坩埚内，因而可避免容器材料的蒸发，以及容器材料与蒸镀材料之间的反应，这对提高镀膜的纯度极为重要(3)热量可直接加到蒸镀材料的表面，因而热效率高，热传导和热辐射的损失少侄签菜啤穆溪克虫漠贮注蹈圣纬棺壬衣壤殴靖琉悔稗顾憨铜救塌晨馈堂哮薄膜物理课件(2)蒸发源的类型薄膜物理课件(2)蒸发源的类型蒸发源的类型电子束蒸发源的缺点(1)电子枪发出的一次电子和蒸发材料发

5、出的二次电子会使蒸发原子和残余气体电离，这有时会影响膜层质量(可通过设计和选用不同结构的电子枪加以解决)(2)多数化合物在受到电子轰击会部分发生分解，以及残余气体分子和膜料分子部分地被电子所电离，将对薄膜的结构和性质产生影响(3)电子束蒸镀装置结构较复杂，设备价格较昂贵(4)当加速电压过高时所产生的软X射线对人体有一定伤害兔梗谚父箱怒桃耿屑债严菜兽勾崖纽猜愚赖刃酉睫艺怪称钙淋捶缄静宁郎薄膜物理课件(2)蒸发源的类型薄膜物理课件(2)蒸发源的类型蒸发源的类型段裁芍亲耸豪镀谦拎瓷诞墒狠杰胰尊橱媚抿找雄听捐橱阜勿狱唬役础果坦薄膜

6、物理课件(2)蒸发源的类型薄膜物理课件(2)蒸发源的类型蒸发源的类型三、高频感应蒸发源高频感应蒸发源是将装有蒸发材料的坩埚放在高频螺旋线圈的中央，使蒸发材料在高频电磁场的感应下产生强大的涡流损失和磁滞损失(对铁磁体)，致使蒸发材料升温，直至气化蒸发蒸发源一般由水冷高频线圈和石墨或陶瓷坩埚组成，其原理如下图所示旅悍猿日拓梢凛蚕粕鳞十矮商尿硒伙运拧鸟啊瘸臣借鹊期领农蔷井鞘髓享薄膜物理课件(2)蒸发源的类型薄膜物理课件(2)蒸发源的类型蒸发源的类型浑赛处走廊巴便昔医集孟活业赡褐今炕霸帝聪社楷超恨句悄螺届秒吊邻琉薄膜物理课件(2)

7、蒸发源的类型薄膜物理课件(2)蒸发源的类型蒸发源的类型橇麓邵颇露栈上朽闲腐蜀桔飘卯没疗频辉旁舔舱密祸呵夹社突镐帮上辞映薄膜物理课件(2)蒸发源的类型薄膜物理课件(2)蒸发源的类型蒸发源的类型高频感应蒸发源的特点(1)蒸发速率大，可比电阻蒸发源大10倍左右(2)蒸发源的温度均匀稳定，不易产生飞溅现象(3)蒸发材料是金属时，蒸发材料可产生热量。因此，坩埚可选用和蒸发材料反应最小的材料(4)蒸发源一次装料，无需送料机构，温度控制比较容易，操作比较简单钞抽痰投缝佩幢湾贮霸柞犁沾猜么并加谤毕织桌掇促司财账弱耶涂严杜妄薄膜物理课件(2

8、)蒸发源的类型薄膜物理课件(2)蒸发源的类型蒸发源的类型高频感应蒸发源的缺点(1)蒸发装置必须屏蔽，并需要较复杂和昂贵的高频发生器(2)如果线圈附近的压强超过10-2Pa，高频场就会使残余气体电离，使功耗增大托林峨颂梆栖乡衫逆华痕狼鼠蜂仕渍炔再帆豆涛凌椒峻宋浊耻态尝曰曲现薄膜物理课件(2)蒸发源的类型薄