专利汇可以提供一种蒸发速率可控的电子束蒸发源专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且超高 真空 系统中的 电子 束 蒸发 源,包括棒状金属源材料即金属源棒、正高压电源、遮板(8)和生长速率计(9)的组合体、离子收集片(7)、 灯丝 (5)、 定位 孔柱(4)、金属源棒(3)外围为 冷却 水 罩(6),灯丝 支架 的金属柱(1)以及线性 驱动器 (2),正高压电源施加金属源棒正高压, 阴极 灯丝发射的热电子;金属源棒被热电子轰击加热到足够高的 温度 后以非常低的速率发射出金属源 原子 束成为蒸发源,蒸发源上设有一个遮板(8),在停止蒸发的时候遮挡蒸发束,遮板上设有一个同心孔,在遮板打开 薄膜 生长的时候让蒸发束通过;定位孔柱来活络限定源棒在轴向的进动,并使源棒在调整 位置 的时候也始终在蒸发源竖直中心上,蒸发源发射路径上有一个离子收集片。,下面是一种蒸发速率可控的电子束蒸发源专利的具体信息内容。
1.超高真空系统中的电子束蒸发源控制方法,其特征是在棒状金属源材料即金属源棒加上正高压,以吸引灯丝发射的热电子,由灯丝通电(If)加热产生的热电子,热电子轰击金属源材料,形成发射电流(Ie),热电子将动能传递给棒状金属源材料,使金属源材料加热蒸发,其加热功率等于电压与发射电流的乘积(W=V×Ie);金属源棒被加热到足够高的温度后以非常低的速率发射出金属源原子束成为蒸发源,穿过真空,到达样品架上的衬底生长薄膜;同时原子束有一定比例的原子会被电子电离,这些离子被收集,形成蒸发束电流(Iflux),用来探测原子束流的大小;计算机控制的线性驱动器驱动蒸发源即金属源棒进动,能减少补充源棒的频率,同时利用金属源蒸发束电流和发射电流作为反馈提供薄膜生长速率。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征是将发射电流、蒸发束电流、以及整合的薄膜生长速率计读数(9)作为反馈控制线性驱动器(2)驱动源棒位置(3)即与灯丝的间隔距离。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征是通过线性驱动器控制加在源棒上的高压以及灯丝发出的发射电流;对于不同的源棒、生长速率和厚度,控制系统软件需要可编辑相应参数;控制系统软件控制线性驱动器的动作,线性驱动器采用直线电机或步进、伺服电机转化为直线的进动用于控制源棒的位置。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征是利用源棒和灯丝之间的发射电流作为反馈,通过线性驱动器(2)保持源棒和灯丝之间的距离恒定;随着生长的进行,源棒被蒸发,灯丝和源棒的距离变大,发射电流和蒸发束电流降低,反馈到控制系统,使线性驱动器驱动源棒向前移动,重新达到初始的发射电流和蒸发束电流。
5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征是控制系统软件模块控制蒸发时长、蒸发速率和生长厚度;
6.根据权利要求1所述的控制方法,其特征是如果源棒被过度加热而熔化流走,导致发射电流骤降,发射电流和蒸发束电流偏离控制值时,控制系统能感知并在源棒重新凝固之后对源棒位置做出相应调整。
7.根据权利要求1所述的控制方法,其特征是在离子收集片上加一可变负电压,那么探测到的电流会更大。
8.超高真空系统中的电子束蒸发源,其特征是包括棒状金属源材料即金属源棒、正高压电源、遮板(8)和生长速率计(9)的组合体、离子收集片(7)、灯丝(5)、定位孔柱即绝缘陶瓷(4)、金属源棒(3)外围为冷却水罩(6),灯丝支架的金属柱(1)以及线性驱动器(2),正高压电源施加金属源棒正高压,阴极灯丝发射的热电子,由灯丝通电(If)加热产生的热电子,热电子轰击金属源材料,形成发射电流(Ie);金属源棒被热电子轰击加热到足够高的温度后以非常低的速率发射出金属源原子束成为蒸发源,蒸发源上设有一个遮板(8),在停止蒸发的时候遮挡蒸发束,遮板上设有一个同心孔,在遮板打开薄膜生长的时候让蒸发束通过;
陶瓷耐热材料制备的定位孔柱来活络限定源棒在轴向的进动,并使源棒在调整位置的时候也始终在蒸发源竖直中心上,蒸发源发射路径上有一个离子收集片,其上有一个同心孔供蒸发束通过,离子收集片探测到蒸发原子电离产生的蒸发束电流,利用蒸发束电流的一部分通过一个可编程序来监视控制蒸发束电流(Iflux)。
9.根据权利要求8所述的电子束蒸发源,其特征是在样品架上的衬底生长薄膜位置设有薄膜生长速率计,薄膜生长速率计信息输出可编程控制系统。
10.根据权利要求8所述的电子束蒸发源,其特征是离子收集片上加一可变负电压。
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