Warum Elektronenstrahl für die Vakuumverdampfung (EB-PVD)

2024-04-10

Was ist Vakuumverdampfung?

Die Vakuumverdampfung ist ein physikalischer Phasenumwandlungs- und Diffusionsprozess, bei dem eine Substanz in einem Vakuum unter Druck von einem festen oder flüssigen Zustand in einen gasförmigen Zustand übergeht. Da der Verdampfungsprozess im Vakuum stattfindet, ist die Verdampfungstemperatur niedriger als bei normalem Atmosphärendruck und die Verdampfungsgeschwindigkeit ist schneller als in der Atmosphäre, wodurch metallische Werkstoffe mit im Allgemeinen höheren Schmelz- und Siedepunkten im Normalzustand leichter im Vakuum verdampfen und in technischen Anwendungen eingesetzt werden können.

Warum EB-PVD

Stoffverdampfung in einem Vakuum, aus der Sicht der Verdampfungsrate Klassifizierung, unterteilt in langsame Verdampfung und schnelle Verdampfung Prozess zwei Arten, auch bekannt als schwache Verdampfung und starke Verdampfung Prozess. Die Verdunstungsrate bezieht sich auf die Masse der Substanz, die pro Flächeneinheit und Zeiteinheit verdunstet. Stoff Verdampfungsrate in einem Vakuum, ist die Theorie vor allem durch die Verdampfung der Temperatur der Oberfläche und Sättigungsdampfdruck und andere physikalische Eigenschaften betroffen, aber in der Praxis, die Verdampfung muss umfassend berücksichtigt werden, einschließlich der Wärmeübertragung Prozess, der Diffusionsprozess der Substanz, den Prozess der Phasenübergang und andere Auswirkungen auf die Verdampfung.

Um die Substanz im Vakuum schnell verdampfen zu lassen, muss sie erhitzt werden, und es gibt viele verschiedene Erhitzungsmethoden, einschließlich Elektronenstrahl, Laserstrahl, Widerstandswärme, Magnetronsputtern und andere Methoden, die relativ weit verbreitet sind.Elektronenstrahlund Lasererwärmungsverfahren. Beide Verfahren haben die Vorteile einer hohen Energiedichte und eines kontrollierbaren Schmelzbereichs. Der E-Strahl ist einfacher zu entwickeln und zu realisieren als der Laserstrahl.

Zu den wichtigsten Anwendungstechnologien der Vakuumverdampfung gehören derzeit die Vakuumverdampfungs-Beschichtungstechnologie, die Vakuumverdampfungs-Metallurgie-Technologie, die Vakuumverdampfungs-Pulvertechnologie usw. Die Vakuumverdampfungsbehandlung von Abfällen gehört zur Anwendung der Vakuumverdampfungs-Metallurgie-Technologie. Die Verwendung der Vakuumverdampfungsmethode zur Herstellung einer Vielzahl von Dünnschichtmaterialien und Beschichtungen ist eine ausgereiftere Anwendung der Technologie. In einer Hochvakuumumgebung wird der wassergekühlte Tiegel mit dem Material erhitzt, um es zu verdampfen. Das verdampfte gasförmige Material diffundiert und kondensiert auf dem Substrat und bildet so eine Schicht aus mikro- oder nanoskaligen Dünnschichten. Diese Filme oder Beschichtungen haben meist optische, elektrische und andere funktionale Eigenschaften, und ihre Dicke liegt meist im Mikron- oder Nanometerbereich, und die Verdampfungsrate des Präparationsprozesses ist langsam, gehört zu den langsamen Verdampfungsprozessen, und die Menge der Verdampfung ist leicht zu kontrollieren.

Wenn das Metall auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, erhalten die Elektronen auf seiner Oberfläche genügend Wärmeenergie, um die Bindungskraft der Metalloberfläche zu überwinden und sich so von der Metalloberfläche zu lösen und eine freie Elektronenwolke zu bilden. Diese freien Elektronen bewegen sich unter der Einwirkung elektrischer und magnetischer Felder in eine bestimmte Richtung und bilden einen Strom von Elektronenstrahlen.

Vorteile der EB-PVD-Technologie

1. hohe Ablagerungsraten:

Bei der Elektronenstrahlverdampfung wird ein hochenergetischer Elektronenstrahl eingesetzt, um das Material direkt zu erhitzen, so dass höhere Abscheideraten erzielt werden können. Dies bedeutet, dass mehr Material in kürzerer Zeit abgeschieden werden kann, was die Produktivität erhöht.

2. gleichmäßige Schichtdicke:

Die Elektronenstrahlverdampfung bietet einen präzisen Kontrollmechanismus, der die Bildung eines gleichmäßigen Films auf der Oberfläche des Substrats gewährleistet. Diese Gleichmäßigkeit ist für viele Anwendungen entscheidend, insbesondere bei der Herstellung optischer und elektronischer Geräte.

3. hochreine Filme:

Da die Elektronenstrahlverdampfung in einer Vakuumumgebung stattfindet, werden Verunreinigungen und Schadstoffe aus der Luft vermieden. Dies bedeutet, dass die erhaltenen Schichten in der Regel von hoher Reinheit sind und sich für Anwendungen eignen, die eine hohe Materialreinheit erfordern.

(4) Anwendbar auf eine breite Palette von Materialien:

Mit der Elektronenstrahlverdampfung können viele verschiedene Arten von Materialien abgeschieden werden, darunter Metalle, Oxide, Silizium und mehr. Dies macht es für eine breite Palette von Anwendungen bei der Herstellung von Verbundwerkstoff- und Legierungsschichten sowie einer Vielzahl von Funktionsschichten nützlich.

5. auf komplexe Formen anwendbar:

Die E-Beam-Verdampfung erfordert weniger Form und Geometrie des Substrats als einige andere Beschichtungsverfahren. Dies bedeutet, dass es möglich ist, Substrate mit einer Vielzahl komplexer Formen zu beschichten, einschließlich Mikro- und Nanostrukturen und dreidimensionaler Formen.

6. die Kompatibilität mit anderen Technologien:

Die Elektronenstrahlverdampfung kann mit anderen Verfahren wie dem Ionenstrahlätzen und der physikalischen Gasphasenabscheidung kombiniert werden, um komplexere Dünnschichtstrukturen zu erzielen. Diese Flexibilität verschafft dem Verfahren einen Vorteil bei der Herstellung von mehrschichtigen Schichten und Nanostrukturen.

Wir bieten Elektronenstrahl-Verdampfungsbeschichtung (EB-PVD) OEM-Anpassungsdienstekönnen Sie gerne einen Kommentar hinterlassen.