一种电子轰击蒸发源制造技术

本实用新型专利技术涉及超高真空设备的薄膜生长领域，特别涉及一种电子轰击蒸发源。电子轰击蒸发源主体的前部通过导向机构连接微电流检测机构，导向机构包括铜质导向管的下端与上盖板的上端相连，铜质导向管上套装有陶瓷发射绝缘管，陶瓷发射绝缘管上套装有蒸发导向管，蒸发导向管上端连接挡片，微电流检测机构包括微电流检测管的下端与铜质导向管的上端相连，微电流检测管与测电流绝缘线的一端连接，测电流绝缘线的另一端与六针电极及屏蔽罩相连。本实用新型专利技术同轴度优异，减少样品材料的蒸镀损耗，同时微电流的检测装置测量更加灵敏、准确，提高成膜的速率及成膜的质量，结构合理，避免装置自身对薄膜的污染，加热速率可控，操作简单。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及超高真空设备的薄膜生长领域，特别涉及一种电子轰击蒸发源。
技术介绍
超高真空技术目前已经是表面科学、半导体应用、高能粒子加速器、核聚变研究装置和宇宙开发领域不可或缺的技术。应用超高真空技术，需要在超高真空系统中进行。超高真空中的薄膜生长，可分为物理方式成膜和化学方式成膜。物理方式成膜是指在真空环境中加热固体原料，固体原料蒸发或升华后，沉积在一定温度的衬底上，实现薄膜生长。物理方式蒸发固体原料的手段主要有:电阻加热、电子轰击加热、脉冲激光照射加热、分子束外延、磁控派射。电子轰击加热成膜是将样品(固体或粉末)放置到坩祸内部。对其加正高压，其与灯丝之间便形成电压差。因为压差极大，致使灯丝大量放电，电子高速运动，轰击至坩祸外表面，通过热传导，使其内部样品受热，当温度达到样品的熔点后，部分样品开始融化；当温度达到样品的沸点后，样品开始气化，气化的样品遇到温度较低的衬底时，便凝华成膜，附着在衬底表面。该手段特别适合蒸镀Pt、Rh、Mo、W等高熔点金属。根据蒸镀样品材料的不同，坩祸所用材料的也要有所变化。电子轰击蒸发源，是在真空环境中用高能量的电子轰击坩祸，坩祸再以热传导的方式对其内部样品进行加热。因为采用的是热传导的方式，故势必会造成一定异向的热传导和热辐射，即热量未能传递至样品，而损失在其它非关键装置上，所以最大限度的减少热损失是提高电子轰击效率的关键因素之一；再次，电子轰击蒸发源的难点还在于坩祸的绝热、材料蒸镀后的导向，这些均是成膜速率和成膜效果的关键因素，对造价极高的样品，材料蒸镀后的导向问题更是显得尤为重要；此外，如何通过测量蒸镀导管上微电流的变化，精确地控制坩祸所加的高压和加热位置也是电子轰击蒸发源的难点之一。
技术实现思路
本技术的目的是为解决上述问题，提供一种电子轰击蒸发源，结构合理，避免装置自身对薄膜的污染，加热速率可控，操作简单。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是:一种电子轰击蒸发源，其特征在于:电子轰击蒸发源主体包括无氧铜外罩，其内部安装有高压蒸发棒，高压蒸发棒上套装有夹具，夹具之间安装有稳定陶瓷，稳定陶瓷上套装有与无氧铜外罩相连的无氧铜导向环，高压蒸发棒的后端连接加高压基座，高压蒸发棒的前端连接坩祸，坩祸一侧安装有灯丝，灯丝的两端分别与六针电极及屏蔽罩、上盖板相连，上盖板的后端与无氧铜外罩的前端相连，上盖板的前端导向机构，导向机构通过铜质导向管连接微电流检测机构。进一步地，所述电子轰击蒸发源主体包括高压蒸发棒的前端通过坩祸连接件与坩祸相连，高压蒸发棒的后端连接螺旋直线导入器的前端，螺旋直线导入器的后端连接加高压基座，灯丝缠绕棒与上盖板相连，灯丝缠绕棒上缠绕有灯丝，灯丝穿过电极穿线管后与六针电极及屏蔽罩相连。进一步地，所述坩祸为钼坩祸。进一步地，所述上盖板与无氧铜外罩、铜质导向管之间均为螺纹连接。进一步地，所述导向机构包括铜质导向管的后端与上盖板的前端相连，铜质导向管上套装有陶瓷发射绝缘管，陶瓷发射绝缘管上套装有蒸发导向管，蒸发导向管前端连接挡片。进一步地，所述铜质导向管的长度为32~42mm。进一步地，所述微电流检测机构包括微电流检测管的后端与铜质导向管的前端相连，微电流检测管与测电流绝缘线的前端连接，测电流绝缘线的后端与六针电极及屏蔽罩相连。进一步地，所述六针电极及屏蔽罩、水冷双层管、波纹管式旋转导入器、螺旋直线导入器分别通过中转腔室与法兰相连，水冷双层管伸入到无氧铜外罩的前端，法兰与电子轰击蒸发源主体之间分别连接高压蒸发棒、电极穿线管、测电流绝缘线及波纹管式旋转导入器的旋转中心轴，旋转中心轴伸入无氧铜外罩的内部与挡片相连。进一步地，所述无氧铜外罩的直径为32~38mm。本技术与同类产品相比，有益效果如下:I)高压蒸发棒外围加装了稳定陶瓷和夹具，大大降低不必要的热传导和热辐射，提高了电子轰击的热效率，使其位置稳定，同轴度优异，既能减少样品材料的蒸镀损耗，又能使微电流的检测装置测量更加灵敏、准确，提高成膜的速率及成膜的质量；2)铜质导向管的前端为蒸发导向管，蒸发导向管连接测电流绝缘线，通过测量导线上微电流的大小和变化，便可了解材料的蒸镀情况，并可据此来调整对坩祸所加正电压的尚低；3)装置主体的无氧铜外罩在不损失功能的前提下其直径非常小巧，节省了抽真空所消耗的能量；4)选用钼作为坩祸的材料，扩大了可蒸镀材料的范围；5)铜质导向管外侧安装有陶瓷导向绝缘管，实验的安全性好；6)装置后端安装有螺旋直线导入器，可以准确控制电子轰击的位置，使得加热位置，总处在热传导最高效、蒸镀速率最快的位置上；7)装置后端安装有波纹管式旋转导入器，可以自由控制挡片的开合，有效地解决了，衬底上成膜完成，而坩祸的余热还在对样品进行蒸镀的情况，使得成膜的开始与停止都变得简单可控，将实验难度降到了最低；8)加装水冷装置，使得该装置的产热可以在自身进行循环，减少对其他腔室的影响；9)装置结构设计巧妙，安装以及拆卸容易。【附图说明】图1是一种电子轰击蒸发源的整体结构示意图。图2是一种电子轰击蒸发源的电子轰击蒸发源主体剖视图。图中:1.测电流真绝缘线；2.电子轰击蒸发源主体；3.高压蒸发棒；4.旋转中心轴；5.电极穿线管(多段陶瓷管组成)；6.法兰；7.中转腔室；8.水冷双层管；9.波纹管式旋转导入器；10.六针电极及屏蔽罩；11.螺旋直线导入器；12.加高压基座；13.挡片；14.蒸发导向管；15.微电流检测管；16.陶瓷发射绝缘管；17.上盖板；18.铜质导向管；19.灯丝缠绕棒；20.坩祸；21.无氧铜外罩；22.坩祸连接件；23.稳定陶瓷；24.夹具；25.无氧铜导向环；26.灯丝。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明，但本技术并不局限于具体实施例。实施例1如图1-图2所示的一种电子轰击蒸发源，电子轰击蒸发源主体2包括电子轰击蒸发源主体2的前部通过导向机构连接微电流检测机构，直径为32_的无氧铜外罩21的内部安装有高压蒸发棒3，高压蒸发棒3的前端通过坩祸连接件22与钼质的坩祸20相连，高压蒸发棒3的后端连接螺旋直线导入器11的前端，螺旋直线导入器11的后端连接加高压基座12，实现高压蒸发棒3与加高压基座12的前后驱动。高压蒸发棒当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子轰击蒸发源，其特征在于：电子轰击蒸发源主体（2）包括无氧铜外罩（21）的内部安装有高压蒸发棒（3），高压蒸发棒（3）上套装有夹具（24），夹具（24）之间安装有稳定陶瓷（23），稳定陶瓷（23）上套装有与无氧铜外罩（21）相连的无氧铜导向环（25），高压蒸发棒（3）的后端连接加高压基座（12），高压蒸发棒（3）的前端连接坩埚（20），坩埚（20）一侧安装有灯丝（26），灯丝（26）的两端分别与六针电极及屏蔽罩（10）、上盖板（17）相连，上盖板（17）的后端与无氧铜外罩（21）的前端相连，上盖板（17）的前端导向机构，导向机构通过铜质导向管（18）连接微电流检测机构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭方准，
申请(专利权)人：大连齐维科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21