電子ビーム蒸着は、物理蒸着（PVD）で使用されるプロセスで、高エネルギーの電子ビームを使用してソース材料を蒸発させ、基板上に薄膜として蒸着させる。このプロセスは真空チャンバー内で行われ、高純度かつ精密な蒸着制御が保証される。
プロセスの概要
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電子ビーム生成： プロセスは、電子銃を用いた電子ビームの生成から始まる。この電子銃には、通常タングステン製のフィラメントが含まれており、このフィラメントを加熱して熱電子放出により電子を放出させます。電子は磁場によって加速され、ビームに集束される。
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材料の蒸発： 集束された電子ビームは、蒸着する材料を入れたルツボに照射される。ビームのエネルギーが材料を加熱し、その性質に応じて蒸発または昇華させる。例えば、アルミニウムのような金属はまず溶けてから蒸発しますが、セラミックは固体から蒸気に直接昇華します。
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基板への蒸着： 蒸発した材料は蒸気を形成し、真空チャンバー内を移動して、るつぼの上に配置された基板上に凝縮します。蒸着膜の均一性と厚さを制御するために、基板を回転させ、正確に位置決めすることができる。
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強化と制御： イオンビームを使用して成膜を補助することで、膜の密着性と密度を向上させることができます。加熱、真空レベル、基板の移動など、さまざまなパラメーターをコンピューター制御することで、所定の光学特性を持つコンフォーマルコーティングの成膜が可能になります。
詳細説明
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電子ビーム発生： 電子銃は、電子ビームを発生させる重要なコンポーネントです。電流を流して加熱されたフィラメントから電子が放出されます。これらの電子は電場によって高エネルギーまで加速され、磁場によってビームに集束される。ビームのエネルギーは最大10kVまで可能で、材料を蒸発点まで加熱するのに十分なエネルギーを提供する。
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材料の蒸発： 電子ビームは、るつぼ内の材料に正確に向けられる。ビームから材料へのエネルギー伝達により、材料は気化する時点まで温度が上昇する。真空環境は、低温で高い蒸気圧を可能にし、蒸着膜の汚染を最小限に抑えるため、非常に重要である。
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基板への蒸着： 気化した材料は、真空状態のため直線的に移動し、基板上に堆積する。基板の位置と動きは、均一なコーティングを確実にするために制御されます。また、真空状態は、蒸気が空気分子によって散乱されるのを防ぎ、クリーンで制御された成膜を保証します。
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強化と制御： イオンビームアシスタンスは、蒸着前および蒸着中に基板にイオンを照射することで、膜の特性を向上させるために使用できます。これにより、膜の密着性と密度が向上し、より強固で応力のかかりにくい膜になります。プロセスのあらゆる側面をコンピューター制御することで、特定の光学特性を持つ薄膜の蒸着における再現性と精度が保証される。
このプロセスは、光学コーティングや半導体デバイスの製造など、正確な光学特性を持つ高品質の薄膜を必要とする用途で特に有用です。
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