基于平板夹具的电子束蒸发沉积薄膜中的挖坑效应分析

电阻加热具有比较好的加热均匀性，可以认为对于非升华性材料，具有比较理想的平面源发射特性n=1。而电子束加热时，通常n=2～3，甚至可以为6，发射特性参数的范围大，没有取值指导理论或规律，具有很大的不确定性，这对分析薄膜均匀性非常不利。采用细分蒸发源为无数个小的面蒸发源的思想，建立了镀膜材料出现挖坑效应时薄膜厚度均匀性的分析模型。分析结果表明电子束蒸发方法很难获得理想的平面蒸发源，不同程度的挖坑效应将使得n值不同程度地偏离n=1，挖坑效应越明显，n值越大。可以从镀膜机结构设计及薄膜沉积工艺选取两方面着手，降低挖坑效应带来的影响。该研究对认识蒸发源材料发射特性的物理含义具有重要意义，对实验工作同样具有指导性意义。

挖坑效应对球形夹具下电子束蒸发沉积薄膜厚度均匀性的影响

厚度均匀性是薄膜制备过程中不可忽视的薄膜特性,厚度不均匀会导致薄膜成品率降低。熔融性比较差的镀膜材料在蒸发过程中以直接气化为主,挖坑效应比较明显。此时,在分析薄膜厚度均匀性时,蒸发源发射特性不随时间变化的假设不再合理。细分蒸发源为无数个小的薄板蒸发源,建立了镀膜材料出现挖坑效应时薄膜厚度均匀性的分析模型。结果表明,在所选镀膜机结构参数下,挖坑效应对薄膜厚度均匀性影响明显;但挖坑效应并不总导致薄膜厚度均匀性变差,设计合适的镀膜室结构以及薄膜制备工艺参数,可借助挖坑效应在一定程度上改善薄膜厚度均匀性。采用易于出现挖坑效应的材料作为镀膜材料时,该研究对设计薄膜沉积工艺参数具有指导性意义。