一種電子轟擊蒸發源的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及超高真空設備的薄膜生長領域，特別涉及一種電子轟擊蒸發源。
【背景技術】
[0002]超高真空技術目前已經是表面科學、半導體應用、高能粒子加速器、核聚變研究裝置和宇宙開發領域不可或缺的技術。應用超高真空技術，需要在超高真空系統中進行。
[0003]超高真空中的薄膜生長，可分為物理方式成膜和化學方式成膜。物理方式成膜是指在真空環境中加熱固體原料，固體原料蒸發或升華后，沉積在一定溫度的襯底上，實現薄膜生長。物理方式蒸發固體原料的手段主要有:電阻加熱、電子轟擊加熱、脈沖激光照射加熱、分子束外延、磁控派射。
[0004]電子轟擊加熱成膜是將樣品(固體或粉末)放置到坩禍內部。對其加正高壓，其與燈絲之間便形成電壓差。因為壓差極大，致使燈絲大量放電，電子高速運動，轟擊至坩禍外表面，通過熱傳導，使其內部樣品受熱，當溫度達到樣品的熔點后，部分樣品開始融化；當溫度達到樣品的沸點后，樣品開始氣化，氣化的樣品遇到溫度較低的襯底時，便凝華成膜，附著在襯底表面。該手段特別適合蒸鍍Pt、Rh、Mo、W等高熔點金屬。根據蒸鍍樣品材料的不同，坩禍所用材料的也要有所變化。
[0005]電子轟擊蒸發源，是在真空環境中用高能量的電子轟擊坩禍，坩禍再以熱傳導的方式對其內部樣品進行加熱。因為采用的是熱傳導的方式，故勢必會造成一定異向的熱傳導和熱輻射，即熱量未能傳遞至樣品，而損失在其它非關鍵裝置上，所以最大限度的減少熱損失是提高電子轟擊效率的關鍵因素之一；再次，電子轟擊蒸發源的難點還在于坩禍的絕熱、材料蒸鍍后的導向，這些均是成膜速率和成膜效果的關鍵因素，對造價極高的樣品，材料蒸鍍后的導向問題更是顯得尤為重要；此外，如何通過測量蒸鍍導管上微電流的變化，精確地控制坩禍所加的高壓和加熱位置也是電子轟擊蒸發源的難點之一。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的是為解決上述問題，提供一種電子轟擊蒸發源，結構合理，避免裝置自身對薄膜的污染，加熱速率可控，操作簡單。
[0007]本實用新型為實現上述目的所采用的技術方案是:一種電子轟擊蒸發源，其特征在于:電子轟擊蒸發源主體包括無氧銅外罩，其內部安裝有高壓蒸發棒，高壓蒸發棒上套裝有夾具，夾具之間安裝有穩定陶瓷，穩定陶瓷上套裝有與無氧銅外罩相連的無氧銅導向環，高壓蒸發棒的后端連接加高壓基座，高壓蒸發棒的前端連接坩禍，坩禍一側安裝有燈絲，燈絲的兩端分別與六針電極及屏蔽罩、上蓋板相連，上蓋板的后端與無氧銅外罩的前端相連，上蓋板的前端導向機構，導向機構通過銅質導向管連接微電流檢測機構。
[0008]進一步地，所述電子轟擊蒸發源主體包括高壓蒸發棒的前端通過坩禍連接件與坩禍相連，高壓蒸發棒的后端連接螺旋直線導入器的前端，螺旋直線導入器的后端連接加高壓基座，燈絲纏繞棒與上蓋板相連，燈絲纏繞棒上纏繞有燈絲，燈絲穿過電極穿線管后與六針電極及屏蔽罩相連。
[0009]進一步地，所述坩禍為鉬坩禍。
[0010]進一步地，所述上蓋板與無氧銅外罩、銅質導向管之間均為螺紋連接。
[0011]進一步地，所述導向機構包括銅質導向管的后端與上蓋板的前端相連，銅質導向管上套裝有陶瓷發射絕緣管，陶瓷發射絕緣管上套裝有蒸發導向管，蒸發導向管前端連接擋片。
[0012]進一步地，所述銅質導向管的長度為32~42mm。
[0013]進一步地，所述微電流檢測機構包括微電流檢測管的后端與銅質導向管的前端相連，微電流檢測管與測電流絕緣線的前端連接，測電流絕緣線的后端與六針電極及屏蔽罩相連。
[0014]進一步地，所述六針電極及屏蔽罩、水冷雙層管、波紋管式旋轉導入器、螺旋直線導入器分別通過中轉腔室與法蘭相連，水冷雙層管伸入到無氧銅外罩的前端，法蘭與電子轟擊蒸發源主體之間分別連接高壓蒸發棒、電極穿線管、測電流絕緣線及波紋管式旋轉導入器的旋轉中心軸，旋轉中心軸伸入無氧銅外罩的內部與擋片相連。
[0015]進一步地，所述無氧銅外罩的直徑為32~38mm。
[0016]本實用新型與同類產品相比，有益效果如下:
[0017]I)高壓蒸發棒外圍加裝了穩定陶瓷和夾具，大大降低不必要的熱傳導和熱輻射，提高了電子轟擊的熱效率，使其位置穩定，同軸度優異，既能減少樣品材料的蒸鍍損耗，又能使微電流的檢測裝置測量更加靈敏、準確，提高成膜的速率及成膜的質量；
[0018]2)銅質導向管的前端為蒸發導向管，蒸發導向管連接測電流絕緣線，通過測量導線上微電流的大小和變化，便可了解材料的蒸鍍情況，并可據此來調整對坩禍所加正電壓的尚低；
[0019]3)裝置主體的無氧銅外罩在不損失功能的前提下其直徑非常小巧，節省了抽真空所消耗的能量；
[0020]4)選用鉬作為坩禍的材料，擴大了可蒸鍍材料的范圍；
[0021]5)銅質導向管外側安裝有陶瓷導向絕緣管，實驗的安全性好；
[0022]6)裝置后端安裝有螺旋直線導入器，可以準確控制電子轟擊的位置，使得加熱位置，總處在熱傳導最高效、蒸鍍速率最快的位置上；
[0023]7)裝置后端安裝有波紋管式旋轉導入器，可以自由控制擋片的開合，有效地解決了，襯底上成膜完成，而坩禍的余熱還在對樣品進行蒸鍍的情況，使得成膜的開始與停止都變得簡單可控，將實驗難度降到了最低；
[0024]8)加裝水冷裝置，使得該裝置的產熱可以在自身進行循環，減少對其他腔室的影響；
[0025]9)裝置結構設計巧妙，安裝以及拆卸容易。
【附圖說明】
[0026]圖1是一種電子轟擊蒸發源的整體結構示意圖。
[0027]圖2是一種電子轟擊蒸發源的電子轟擊蒸發源主體剖視圖。
[0028]圖中:1.測電流真絕緣線；2.電子轟擊蒸發源主體；3.高壓蒸發棒；4.旋轉中心軸；5.電極穿線管(多段陶瓷管組成)；6.法蘭；7.中轉腔室；8.水冷雙層管；9.波紋管式旋轉導入器；10.六針電極及屏蔽罩；11.螺旋直線導入器；12.加高壓基座；13.擋片；14.蒸發導向管；15.微電流檢測管；16.陶瓷發射絕緣管；17.上蓋板；18.銅質導向管；19.燈絲纏繞棒；20.坩禍；21.無氧銅外罩；22.坩禍連接件；23.穩定陶瓷；24.夾具；25.無氧銅導向環；26.燈絲。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明，但本實用新型并不局限于具體實施例。
[0030]實施例1
[0031]如圖1-圖2所示的一種電子轟擊蒸發源，電子轟擊蒸發源主體2包括電子轟擊蒸發源主體2的前部通過導向機構連接微電流檢測機構，直徑為32_的無氧銅外罩21的內部安裝有高壓蒸發棒3，高壓蒸發棒3的前端通過坩禍連接件22與鉬質的坩禍20相連，高壓蒸發棒3的后端連接螺旋直線導入器11的前端，螺旋直線導入器11的后端連接加高壓基座12，實現高壓蒸發棒3與加高壓基座12的前后驅動。高壓蒸發棒