电子无源充件工艺实验 电子学院 2020
电子无源元件工艺实验 电子学院 2020
课程目的 米 为了满足不同本科教育背景的研究生对材料科学实验操作 的要求，通过电子束蒸发镀膜实验、光刻实验，使学生掌 握基片清洗、金属蒸发、光刻胶涂覆、金属图形刻蚀等实 验过程，使学生掌握电子薄膜实验的基本技能，为研究生 期间的科学研究打下较好的实验基础。根据课程的实际内 容，加入适量的思政元素，积极引导当代学生树立正确的 国家观、民族观、历史观、文化观，从而为社会培养更多 德智体美劳全面发展的人才，为中国特色社会主义事业培 养合格的建设者和可靠的接班人
课程目的 为了满足不同本科教育背景的研究生对材料科学实验操作 的要求，通过电子束蒸发镀膜实验、光刻实验，使学生掌 握基片清洗、金属蒸发、光刻胶涂覆、金属图形刻蚀等实 验过程，使学生掌握电子薄膜实验的基本技能，为研究生 期间的科学研究打下较好的实验基础。根据课程的实际内 容，加入适量的思政元素，积极引导当代学生树立正确的 国家观、民族观、历史观、文化观，从而为社会培养更多 德智体美劳全面发展的人才，为中国特色社会主义事业培 养合格的建设者和可靠的接班人
第一部分 电子束蒸发镀膜实验
第一部分 电子束蒸发镀膜实验
真空蒸发镀膜法：将固体材料置于高真空环境中加热，使之升华或蒸发 并沉积在特定衬底上以获得薄膜的工艺方法 技术分类：依据蒸发源的不同 电阻热蒸发 电子束蒸发 真空蒸发技术 高频感应蒸发 激光束蒸发 反应蒸发
*简单的蒸发系统 00000 载片盘 蒸发金属 坩锅 工艺腔（钟罩) 高真空阀 机械泵 高真空泵
简单的蒸发系统
(1)电阻加热法 原理：让大电流通过蒸发源， 加热待镀材料，使其蒸发的 方法。 对蒸发源材料的基本要求是： 高熔点，低蒸气压，在蒸发 A:O,涂层 温度下不会与膜料发生化学 反应或互溶，具有一定的机 械强度，且高温冷却后脆性 小等。 常用钨、钼、钽等高熔点金 电阻加热蒸发源 属材料
常用蒸发源 900000 加热丝 加热舟 008 坩埚 盒状源(Knudsen Cell)
(2)电子束热蒸发 电子束蒸发：将蒸发材料置于水冷坩埚中，利用电子束直接加热使蒸 发材料汽化并在衬底上凝结形成薄膜 蒸度高熔点薄膜和高纯薄膜的一种主要加热方法 电子枪由电子束聚焦方式的不同分类： 直式电子枪 环枪（电偏转） e形枪（磁偏转）
（2）电子束热蒸发
灯凳 直枪结构示意图（叶志镇2008） 材辰 聚双极 优点：使用方便 阳极 功率变化范围广 聚生线周 易于调节 x输偏转线圈 蒸气流 缺点：设备体积大 y柏偏转浅据 结构复杂 理聘 成本高 易污染 环形枪结构示意图（叶志镇2008） 塞板 优点：不易污染 功率大 灯丝 可蒸发高熔点材料 阴极圈 成膜质量较好 缺点：要求高真空设备成本高 0-15kV 屏极圈 底板 易污染斑点固定易“挖坑” 阳极（圳埚） 功率和效率都不高 冷却水
电子束 坩埚 聚焦极 灯丝 Z☑ 10kV 0500V 阳极 偏转磁场 e形枪结构示意图（叶志镇2008） 电子束蒸发特点： 优点：直接加热，效率高 优点：不易污染 功率大 能量密度大，蒸发高熔点材料 冷坩埚，避免反应和蒸发， 可蒸发高熔点材料成膜质量较好 提高薄膜纯度 缺点：要求高真空 缺点：装置复杂 残余气体和部分蒸气电离 设备成本高 对薄膜性能产生影响