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PVD電子束蒸發(fā)技術(shù)

PVD電子束蒸發(fā)

工作原理

在電子束蒸發(fā)過程中,電流首先通過鎢絲,產(chǎn)生焦耳熱并激發(fā)電子發(fā)射。在燈絲與坩堝之間施加的高壓電場會加速這些自由電子,使其射向盛放鍍膜材料的坩堝。通過強磁場將電子束聚焦成統(tǒng)一束流,當電子束轟擊材料時,其動能轉(zhuǎn)化為熱能,使材料蒸發(fā)(或升華)并沉積到基片上。若在蒸發(fā)過程中向腔室通入適量反應(yīng)氣體(如氧氣或氮氣),還可實現(xiàn)反應(yīng)沉積,制備非金屬薄膜。

Electron beam evaporation

技術(shù)優(yōu)勢
▌高溫處理能力
電子束熱源能使材料達到遠高于電阻加熱舟/坩堝的極端溫度,這不僅可實現(xiàn)極快沉積速率,更能蒸發(fā)鎢、鉭、石墨等高熔點材料與難熔金屬。

▌材料高純度保持
電子束蒸發(fā)能有效維持源材料純度:坩堝的水冷設(shè)計將電子束加熱嚴格限制于源材料區(qū)域,徹底杜絕周邊元件造成的污染。

▌靈活構(gòu)型配置
電子束蒸發(fā)源提供多種尺寸規(guī)格,配備單槽或多槽坩堝結(jié)構(gòu)。采用電機驅(qū)動轉(zhuǎn)盤進行坩堝位切換時,單個蒸發(fā)源即可實現(xiàn)多材料順序沉積。

應(yīng)用領(lǐng)域

?金屬化布線
用于在芯片、晶圓上沉積高純度的鋁、銅、鎢等金屬互連線和電極,其高純度能有效保障電路的導電性能與可靠性。

?薄膜器件
是制備薄膜電阻、電容及超導器件中關(guān)鍵金屬層與介質(zhì)層的重要工藝。

?精密光學元件
為激光反射鏡、光學透鏡、濾光片等沉積二氧化硅、二氧化鈦、氧化鉿等介質(zhì)薄膜,實現(xiàn)精確的增透、高反射或分光功能。其高純度特性對保證光學薄膜的低損耗至關(guān)重要。

?大型光學器件
由于其高沉積速率,該技術(shù)也適用于為大尺寸基板(如天文望遠鏡鏡片)鍍制高性能光學涂層。

?高熔點材料沉積
是唯一能有效蒸發(fā)鎢、鉭、鉬等難熔金屬以制備超薄薄膜的PVD方法,廣泛應(yīng)用于前沿物理與材料科學研究。

?多功能復合薄膜
利用多坩堝系統(tǒng),可依次或共沉積不同材料,用于研發(fā)新型合金薄膜、多層復合結(jié)構(gòu)及功能梯度材料。

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