تبخير الحزمة الإلكترونية هي طريقة للترسيب الفيزيائي للبخار (PVD) التي تستخدم حزمة إلكترونية مركزة لتسخين وتبخير المواد المصدرية في بيئة مفرغة من الهواء. هذه العملية فعالة بشكل خاص في ترسيب الأغشية الرقيقة من المواد عالية الانصهار على الركائز.
نظرة عامة على العملية:
تبدأ العملية بتسخين خيوط التنجستن بواسطة تيار كهربائي عالي الجهد (عادةً ما بين 5 و10 كيلو فولت). ويسبب هذا التسخين انبعاث تأين حراري يطلق إلكترونات. يتم بعد ذلك تركيز هذه الإلكترونات عالية الطاقة وتوجيهها إما بواسطة مغناطيس دائم أو عدسات كهرومغناطيسية نحو المادة المستهدفة التي يتم وضعها في بوتقة مبردة بالماء.
-
شرح مفصل:تسخين خيوط التنغستن
-
يتم تسخين خيوط التنغستن إلى درجات حرارة عالية للغاية عن طريق تمرير تيار كهربائي عالي الجهد من خلاله. تسهل درجة الحرارة العالية هذه انبعاث الإلكترونات من سطح التنجستن، وهي ظاهرة تعرف باسم الانبعاث بالتأين الحراري.
-
تركيز شعاع الإلكترون:
-
يتم تسريع الإلكترونات المنبعثة وتركيزها في حزمة باستخدام المجالات المغناطيسية أو الكهرومغناطيسية. ثم يتم توجيه هذه الحزمة نحو المادة المستهدفة.تبخير المادة المستهدفة:
عندما تصطدم حزمة الإلكترونات بالمادة المستهدفة، تنتقل الطاقة الحركية للإلكترونات إلى المادة، مما يؤدي إلى تسخينها وتبخرها. ثم تنتقل المادة المتبخرة في شكل بخار عبر حجرة التفريغ وتترسب على ركيزة موضوعة في الأعلى، مكونة طبقة رقيقة.
ترسيب الغشاء الرقيق:
يحدث ترسيب الغشاء الرقيق عندما تتكثف الجسيمات المتبخرة على السطح الأكثر برودة للركيزة. ويمكن أن يتراوح سمك الطبقة الرقيقة من حوالي 5 إلى 250 نانومتر، اعتمادًا على التطبيق المحدد وخصائص المادة.
الفوائد والتطبيقات:
