전자빔 증발은 소스 재료를 증발할 때까지 가열하는 공정입니다.
이를 위해서는 일반적으로 재료의 녹는점을 초과하는 온도가 필요합니다.
예를 들어 녹는점이 높은 텅스텐이나 탄탈륨과 같은 내화성 금속은 일반적으로 전자빔 증발을 사용하여 증발합니다.
전자빔 자체는 약 3000°C까지 가열됩니다.
전자빔이 소스 물질에 부딪히면 전자의 운동 에너지가 열 에너지로 변환되어 물질을 가열하여 증발시킵니다.
전자빔 증발의 온도는 얼마인가요? (4가지 핵심 포인트 설명)
1. 소스 재료 가열
이 프로세스에는 소스 재료를 증발하는 지점까지 가열하는 과정이 포함됩니다.
이를 위해서는 일반적으로 재료의 융점을 초과하는 온도가 필요합니다.
2. 전자 빔 가열
전자빔 자체는 약 3000°C까지 가열됩니다.
전자빔이 소스 물질에 부딪히면 전자의 운동 에너지가 열 에너지로 변환되어 물질이 증발할 정도로 가열됩니다.
3. 국소 가열
전자빔 증발 공정에서는 집중된 전자빔이 금속을 가열하고 증발시키는 데 사용됩니다.
전자는 일반적으로 약 3000°C까지 가열되며, 100kV DC 전압 소스가 대상 물질을 향해 전자를 가속합니다.
이 방법은 소스 표면의 빔 조사 부위 근처에서 가열이 매우 국부적으로 이루어지기 때문에 융점이 높은 재료를 증착하는 데 특히 유용합니다.
이러한 국소 가열은 도가니의 오염을 방지합니다.
4. 고진공 환경
이 공정은 소스 원자와 배경 가스 원자의 충돌을 최소화하기 위해 일반적으로 10^-5 Torr 미만의 압력으로 고진공 환경을 필요로 합니다.
이러한 고진공 요건은 증착 속도를 합리적으로 유지하기 위해 필요한데, 증기압은 약 10 mTorr이어야 합니다.
따라서 전자빔 증착은 기화 온도가 높아 열 증발로는 증발할 수 없는 물질에 적합합니다.
예를 들어 백금을 증발시키려면 약 2000°C의 온도가 필요한데, 이는 열 증발의 작동 범위를 벗어나지만 전자빔 증발로는 가능합니다.
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