전자빔 증착은 기판 위에 얇은 층의 재료를 증착하는 데 사용되는 방법입니다. 이 기술은 물리적 기상 증착(PVD)이라는 더 큰 방법 그룹의 일부입니다. 일반적으로 진공 환경에서 집중된 전자빔을 사용하여 재료를 가열하고 증발시킵니다. 이 방법은 기판에 고순도의 고밀도 코팅을 만드는 데 적합합니다. 또한 다른 방법으로는 처리하기 어려운 융점이 높은 재료도 처리할 수 있습니다.
전자빔 증착의 물리학은 무엇인가요? 4가지 주요 단계 설명
1. 전자빔의 생성 및 집중
이 과정은 텅스텐 필라멘트로 시작됩니다. 이 필라멘트에 전류가 흐르면 필라멘트가 가열되어 전자를 방출합니다. 필라멘트와 소스 물질이 들어 있는 도가니 사이에 고전압이 가해집니다. 이 전압은 전자를 재료 쪽으로 가속합니다. 강한 자기장을 사용하여 이 전자를 하나의 통일된 빔으로 집중시킵니다.
2. 에너지 전달 및 증발
고에너지 전자 빔이 도가니의 소스 물질에 부딪칩니다. 전자의 운동 에너지가 물질에 전달되어 물질이 가열되고 결국 증발하게 됩니다. 이러한 에너지 전달은 전자빔의 높은 전기 밀도 덕분에 매우 효율적입니다. 이 효율 덕분에 융점이 높은 물질을 증발시킬 수 있습니다.
3. 기판에 재료 증착
증발된 재료는 진공 챔버를 통과하여 소스 재료 위에 위치한 기판 위에 증착됩니다. 그 결과 기판에 얇고 고순도의 코팅이 생성됩니다. 코팅의 두께는 용도에 따라 5나노미터에서 250나노미터까지 다양합니다.
4. 반응성 증발(옵션)
증발 공정 중에 산소 또는 질소와 같은 반응성 가스의 부분 압력을 챔버에 도입할 수 있습니다. 이를 통해 비금속 필름의 반응성 증착이 가능하여 증착할 수 있는 재료의 범위가 확장됩니다.
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