玻璃碳坩埚蒸镀金膜时物料飞溅的机理分析与控制

采用玻璃碳坩埚和电子束蒸发设备沉积金膜时,随着黄金物料的消耗,在相同沉积速率下蒸镀所得金膜表面颗粒越来越多,严重影响了薄膜的平整度和局部均匀性。本文用液态金属表面热发射电子引起坩埚壁上球形小液滴电晕放电导致物料飞溅这一理论对该现象进行了解释。在相同的沉积速率下,通过改变坩埚内黄金物料的体积占比获得两种金薄膜,对其表面形貌、红外光谱透射性能等进行了对比分析,验证了理论的正确性。结果表明:当物料体积约占坩埚体积的26%时,金膜表面出现较多黑色颗粒,其形状近似球形或椭球形,主要成分仍为金;当物料体积约占坩埚体积的90%时,金膜表面无黑色颗粒,红外光谱透射率比前者高5%。