Электронно-лучевые испарители
Прямое термическое воздействие
Электронно-лучевые испарители
Требуя высокой рабочей температуры, как прямоканальные, так и косвенные испарители должны быть изготовлены из тугоплавких металлов. Бесспорно, прямое термическое воздействие легко реализовать на практике, однако эффективность этого метода весьма сомнительна.
При прямоканальном разогреве поверхностей до температуры испарения распределение тепловых потоков происходит по всей толщи мишени. А это напрямую влияет на энергопотребление и производительность, значительно их снижая.
Кроме того, давление паров настолько незначительно, что вакуумная металлизация слоем толщиной несколько микрометров становится весьма проблематичной и требует дополнительных устройств догрузки.
Идея вакуумного электронно-лучевого испарения
Поэтому прямоканальные испарители вызывали серьезную критику со стороны производственников. Если со значительным энергопотреблением можно было еще смириться, то загрязнение ионного факела выбитыми частицами самой установки, производящей вакуумное напыление, было настоящим бичом. И тогда возникла идея вакуумного электронно-лучевого испарения.
Эта идея заключалась в беспрерывном воздействии электронного потока на поверхность мишени. При бомбардировке электронами, их кинетическая энергия частично преобразуется в тепло, а частично служит для разрушения кристаллической решетки мишени. Выделяемое тепло и нагревает поверхность до температуры испарения.
В факеле содержится не исключительно пар, но и, легко поддающиеся управлению электрическими и магнитными полями, микрочастицы. Поскольку плотность ионного факела зависит лишь от непрерывности облучения, то не возникает никаких ограничений по толщине покрытия.
Несколько типов электронно-лучевых испарителей
На сегодня существует несколько различных типов электронно-лучевых испарителей. Различия их модификаций состоят в конструкциях катодов и систем стабилизации потока на силовых или магнитных линиях.
На катодах, в местах контакта с факелом образуется пятно высокой температуры и энергии. Давление паров в пятне в сотни тысяч и даже миллионы раз превышает показатели рабочей среды, посему инертный заполнитель в момент, когда происходит металлизация, просто физически не сможет реагировать с напыляемым металлом.
Сразу же по смещению катодного пятна происходит взаимодействие мишени с покрытием.
