サーマル・エバポレーターとe-ビーム・エバポレーターの主な違いは、材料を蒸発させる方法にある。サーマル・エバポレーターは電流を利用してるつぼを加熱し、原料を溶かして蒸発させるが、e-ビーム・エバポレーターは高エネルギーの電子ビームを利用して原料を直接加熱する。
熱蒸発：
熱蒸発では、電気抵抗加熱器を使用して材料を溶かし、その蒸気圧を有用な範囲まで上昇させる。このプロセスは、他の気相原子との反応や蒸気の散乱を防ぎ、真空チャンバー内の残留ガスからの不純物の混入を最小限に抑えるため、高真空中で行われる。熱蒸発は、金属や非金属など、溶融温度の低い材料に適している。しかし、薄膜コーティングの密度が低くなり、るつぼが加熱されるため不純物が混入するリスクが高くなります。電子ビーム蒸着：
- 一方、電子ビーム蒸発法では、集束した高エネルギー電子ビームを使用して蒸発剤を直接加熱する。蒸発物は重く水冷された銅製のハース内に置かれ、電子ビームはフィラメントから放出され、抽出グリッドを通って加速され、融液に当たる前に270°曲げられる。この方法は、非常に局所的な加熱が可能で、ヒーターエレメントの融点に制限されないため、耐火性金属のような高温材料に適している。電子ビーム蒸着法は、蒸着速度が速く、プロセスの制御性が高いが、より複雑で高価な装置を必要とする。比較
- 加熱法： 熱蒸着は電流を使用してるつぼを加熱するが、電子ビーム蒸着は高エネルギーの電子ビームを使用して材料を直接加熱する。
- 適性： 熱蒸発法は融点の低い材料に適しており、電子ビーム蒸発法は高温の材料に対応できる。
- 蒸着速度と純度： 電子ビーム蒸着は一般的に蒸着速度が速く、不純物を混入させる可能性のあるるつぼの加熱を避けることができるため、より純度の高い膜を作ることができる。
装置とスケーラビリティ：
電子ビーム蒸着は、より高度で高価な装置を必要とし、多くの用途でよりシンプルで費用対効果の高い熱蒸着ほど簡単に拡張できない。
