電子ビーム蒸着法は、物理蒸着法（PVD）の一種で、集束した電子ビームを利用して真空環境内で原料を加熱・蒸発させる方法である。
このプロセスは、高融点材料の薄膜を基板上に蒸着するのに特に効果的です。
4つの主要ステップ
1.タングステンフィラメントの加熱
このプロセスは、通常5～10kVの高電圧電流でタングステンフィラメントを加熱することから始まる。
この加熱によって熱電子放出が起こり、電子が放出される。
2.電子ビームの集束
放出された電子は加速され、磁場または電磁場を用いてビームに集束される。
このビームをターゲット材料に向けて照射する。
3.ターゲット材料の蒸発
電子ビームがターゲット材料に当たると、電子の運動エネルギーが材料に伝わり、材料が加熱されて蒸発する。
蒸発した材料は蒸気の形で真空チャンバー内を移動し、上部に配置された基板上に堆積して薄膜を形成する。
4.薄膜の蒸着
蒸発した粒子が冷却された基板表面で凝縮することで、薄膜堆積が起こる。
薄膜の厚さは、特定の用途や材料特性に応じて、約5～250ナノメートルの範囲となる。
利点と用途
電子ビーム蒸着は、他の方法では蒸発させることが困難な高融点材料を含む、幅広い材料を蒸着させることができるため、好まれている。
この技術は、レーザー光学、ソーラーパネル、眼鏡、建築用ガラスなどの用途の光学薄膜の製造に一般的に使用されている。
このプロセスは、他のPVDプロセスと比較して、材料利用効率が高く、コストと廃棄物を削減することができる。
他のPVDプロセスとの比較
電気抵抗で蒸発材料を加熱する熱蒸着とは異なり、電子ビーム蒸着は高エネルギーの電子ビームで材料を直接狙います。
この直接加熱方式は、熱蒸着では昇華しない材料の蒸着を可能にし、対応できる材料や用途の幅を広げます。
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