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真空镀膜的研究现状与发展趋势 第2页

更新时间:2016-8-27:  来源:毕业论文
环形枪是由环形的阴极来发射电子束,经聚焦和偏转后打在坩锅内使金属材料蒸发。它的结构较简单,但是功率和效率都不高,基本上只是一种实验室用的设备,目前在生产型的装置中已经不再使用。 信息化人力资源管理模式下员工沟通现状分析+方案设计
直枪是一种轴对称的直线加速枪,电子从灯丝阴极发射,聚成细束,经阳极加速后打在坩锅中使镀膜材料融化和蒸发。直枪的功率从几百瓦至几百千瓦的都有,有的可用于真空蒸发,有的可用于真空冶炼。直枪的缺点是蒸镀的材料会污染枪体结构,给运行的稳定性带来困难,同时发射灯丝上逸出的钠离子等也会引起膜层的污染,最近由西德公司研究,在电子束的出口处设置偏转磁场,并在灯丝部位制成一套独立的抽气系统而做成直枪的改进形式,不但彻底干便了灯丝对膜的污染,而且还有利于提高枪的寿命。
e型电子枪,即270摄氏度偏转的电子枪克服了直枪的缺点,是目前用的较多的电子束蒸发源之一。e型电子枪可以产生很多的功率密度,能融化高熔点的金属,产生的蒸发粒子能量高,使膜层和基底结合牢固,成膜的质量较好。缺点使电子枪要求较高的真空度,并需要使用负高压,真空室内要求有查压板,这些造成了设备结构复杂,安全性差,不易文护,造价也较高。
空心阴极电子枪是利用低电压,大电流的空心阴极放电产生的等离子电子束作为加热源。空心阴极电子枪用空心的钽管作为阴极,坩锅作为阳极,钽管附近装有辅助阳极。利用空心阴极电子枪蒸镀时,产生的蒸发离子能量高,离化率也高,因此,成膜质量好。空心阴极电子枪对真空室的真空度要求比e型电子枪低,而且是使用低电压工作,相对来说,设备较简单和安全,造价也低。目前,在我国e型电子枪和空心阴极电子枪都已成功地应用于蒸镀及离子镀的设备中。枪的功率可达10几万千瓦,已经为机械,电子等工业镀出了各种薄膜。
电子束蒸发源的优点为: 本文来自辣,文'论#文^网,毕业论文 www.751com.cn
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。可以将高达3000度以上的材料蒸发,并且能有较高的蒸发速度;
2)由于被蒸发的材料是置于水冷坩锅内,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; java在线考试系统设计论文+用例图+序列图+界面图
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。
1.2.1.3 高频感应蒸发源蒸镀法[4]
高频感应蒸发源是将装有蒸发材料的石墨或陶瓷坩锅放在水冷的高频螺旋线圈中央,使蒸发材料在高频带内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。膜材的体积越小,感应的频率就越高。在钢带上连续真空镀铝的大型设备中,高频感应加热蒸镀工艺已经取得令人满意的结果。
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;
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。
它的缺点是:
1)必须采用抗热震性好,高温化学性能稳定的氮化硼坩锅;
2)蒸发装置必须屏蔽,并需要较复杂和昂贵的高频发生器;
3)线圈附近的压强是有定值的,超过这个定值,高频场就会使残余气体电离,使功耗增大。

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