物理的気相成長法（PVD）の一種である電子ビーム蒸着法は、集束した高エネルギー電子ビームを利用して原料を加熱・蒸発させ、基板上に高純度の薄膜コーティングを成膜する。このプロセスは、高エネルギーイオンを使用してターゲットから材料を放出するスパッタリングとは異なる。
電子ビーム蒸着のメカニズム：
このプロセスでは、高電圧電界（通常10kVまで）が、加熱されたタングステンフィラメントから放出される電子を加速する。これらの電子は高い運動エネルギーを得て、磁場によってビームに集束される。ビームは、蒸発させる物質を入れたるつぼに向けられる。衝突すると、電子の運動エネルギーは熱エネルギーに変換され、材料を蒸発点まで加熱する。
- プロセスの詳細電子放出：
- タングステンフィラメントに電流を流し、ジュール加熱と電子放出を起こす。ビームの形成と加速：
- フィラメントとるつぼの間に高電圧をかけ、放出された電子を加速する。磁場がこれらの電子を統一ビームに集束させる。材料の蒸発：
- 電子ビームがるつぼ内の材料に衝突し、エネルギーが伝達され、材料が蒸発または昇華します。蒸着：
蒸発した材料は真空チャンバー内を移動し、ソースの上部にある基板上に堆積します。この結果、通常5～250ナノメートルの厚さの薄膜が形成され、基板の寸法に大きな影響を与えることなく、基板の特性を変えることができる。利点と応用
電子ビーム蒸着は、高密度で純度の高いコーティングの製造に特に効果的である。金属、半導体、一部の誘電体を含む幅広い材料を蒸着することができ、汎用性が高い。また、酸素や窒素のような反応性ガスの分圧をチャンバー内に導入することで、非金属膜の形成を可能にする反応性蒸着にも適応できる。
結論
