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电子枪蒸镀原理和系统构造

[ 信息发布:本站 | 发布时间:2018-04-01 | 浏览:1608次 ]

电子枪蒸镀原理和系统构造—宝鸡睿钛金属

原理:
利用电子枪所射出之电子束轰击待镀材料,将高能电子射束之动能转为熔化待镀材料之热能,其拥有较佳之热转换效率,同时也可得到较高的镀膜速率,而且利用电流大小控制热电子数目也可精密调控其蒸发速率。
至于在蒸镀材料的选择方面则几乎不受限制,无论纯元素、化合物都可以蒸镀,即使是钨、钼及钽等高熔点元素或铝、钛等活性强之金属也都适用。

系统构造:
电子束的来源主要由电子枪系统提供,电子枪的操作原理类似于阴极射线管,它的电源输出功率可从1 kw到1000kw,使得电子束的动能达到30 kev 以上。当阴极灯丝被施以低压电流而达到白热化时,电子将从灯丝表面释出而向四方发射,且随灯射温度提高而增加其释放量,此为热电子。



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一般低功率电子枪之电子束的折射方向是靠永久磁铁的磁场,而高功率电子枪则需使用电磁铁。
电子束加速后可直接撞击在薄膜材料上使之蒸发,但蒸发之原子或分子会污染电子源,因此通常将电子源藏在装薄膜材料之枪座底下,而利用强力磁场将电子束偏向180°或270°。
因电子枪蒸镀法,对某些精密光学元件的薄膜品质要求而言仍有不足,其膜层微观结构呈现柱状形态,孔隙多,装填密度低,造成较大的光学吸收,且耐潮性、硬度及附着度都较差。
基于此项考量,近年的发展趋势是使用离子枪辅助蒸镀方式解决,下图为离子枪辅助蒸镀法,在电子枪蒸镀设备中加设一离子枪,以氩离子束直接轰击基板表面。在镀膜前之轰击可清洁基板表面,有助于提高薄膜之附着度,因此,电子枪蒸镀加离子枪辅助可适用于各种高品质薄膜的制镀,尤其是在光学薄膜应用领域。