電子ビーム蒸着は物理蒸着（PVD）の一手法である。集束した高エネルギー電子ビームを使用して、特に融点の高い原料を加熱・蒸発させる。この技法は、るつぼからの大きな汚染なしに高い蒸発温度を達成できるため有益です。
電子ビーム蒸発の原理とは？4つの主要ステップ
1.高エネルギー電子ビームの発生
電子ビーム蒸発では、ジュール加熱により、通常タングステン製のフィラメントから電子が放出される。その後、これらの電子は高電圧電界（多くの場合、最大100kV）によって加速され、高い運動エネルギーが与えられます。
2.ビーム集束と衝撃
強力な磁場によって加速された電子はビームに集束され、蒸発させる物質の入っ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。
3.材料の蒸発と蒸着
電子ビームによって発生した熱エネルギーは、材料を蒸発させるのに十分であり、その後、材料は基板上に凝縮し、薄膜を形成する。このプロセスは非常に局所的な箇所で発生するため、るつぼからの汚染を最小限に抑えることができる。
4.エネルギー損失と反応性蒸着
電子エネルギーの一部は、X線の発生と二次電子放出によって失われる。さらに、蒸発中に酸素や窒素のような反応性ガスの分圧を導入することで、化学反応による非金属膜の析出を促進することができる。
この方法は、タングステンやタンタルのような高融点材料の蒸着に特に有効で、局所的な加熱とるつぼとの相互作用の最小化により、高純度コーティングを実現します。
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