L'évaporation par faisceau d'électrons est un processus qui consiste à chauffer des matériaux sources jusqu'à ce qu'ils s'évaporent.
Cela nécessite généralement des températures qui dépassent le point de fusion du matériau.
Par exemple, les métaux réfractaires comme le tungstène et le tantale, qui ont des points de fusion élevés, sont couramment évaporés au moyen de l'évaporation par faisceau d'électrons.
Le faisceau d'électrons lui-même est chauffé à environ 3 000 °C.
Lorsqu'il frappe le matériau source, l'énergie cinétique des électrons est convertie en énergie thermique, ce qui chauffe le matériau jusqu'à l'évaporation.
Quelle est la température d'évaporation du faisceau d'électrons ? (4 points clés expliqués)
1. Chauffer le matériau source
Le processus consiste à chauffer le matériau source jusqu'à ce qu'il s'évapore.
Cela nécessite généralement des températures supérieures au point de fusion du matériau.
2. Chauffage du faisceau d'électrons
Le faisceau d'électrons lui-même est chauffé à environ 3 000 °C.
Lorsqu'il frappe le matériau source, l'énergie cinétique des électrons est convertie en énergie thermique, chauffant le matériau jusqu'à évaporation.
3. Chauffage localisé
Dans le processus d'évaporation par faisceau d'électrons, un faisceau d'électrons focalisé est utilisé pour chauffer et évaporer les métaux.
Les électrons sont généralement chauffés à environ 3 000 °C et une source de tension continue de 100 kV les accélère vers le matériau cible.
Cette méthode est particulièrement utile pour déposer des matériaux ayant un point de fusion élevé, car le chauffage est très localisé près du site de bombardement du faisceau sur la surface de la source.
Ce chauffage localisé empêche la contamination du creuset.
4. Environnement sous vide poussé
Le procédé nécessite un environnement sous vide poussé, généralement avec une pression inférieure à 10^-5 Torr, afin de minimiser les collisions entre les atomes de la source et les atomes du gaz de fond.
Ce vide poussé est nécessaire pour obtenir des taux de dépôt raisonnables, où la pression de vapeur doit être d'environ 10 mTorr.
L'évaporation par faisceau d'électrons convient donc aux matériaux qui ne peuvent pas être évaporés par évaporation thermique en raison de leurs températures de vaporisation élevées.
Par exemple, l'évaporation du platine nécessiterait une température d'environ 2 000 °C, ce qui est au-delà de la plage de fonctionnement de l'évaporation thermique, mais réalisable avec l'évaporation par faisceau d'électrons.
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