Kleine Elektronenstrahlverdampfungsbeschichtungsmaschinen für die optische Beschichtung

Die Kernfunktionen der kleinen Elektronenstrahl-Verdampfungsbeschichtungsmaschine drehen sich um die Abscheidung von hochreinen und hochgradig kontrollierbaren Filmen, die sich im Wesentlichen in die folgenden Kategorien einteilen lassen:

• Hochenergetische Elektronenstrahlen werden verwendet, um die Oberfläche des Zielmaterials zu bombardieren, es auf einen geschmolzenen oder verdampften Zustand zu erhitzen, und die Atome/Moleküle des Zielmaterials entweichen in gasförmiger Form. Im Vergleich zur Widerstandsheizung zeichnet sich die Elektronenstrahlheizung durch konzentrierte Energie und einen hohen thermischen Wirkungsgrad aus, wodurch die Verdampfung von schwer schmelzbaren Materialien wie Wolfram, Molybdän, Titan, SiO₂ und TiO₂ ermöglicht und eine Kontamination des Zielmaterials durch die Heizquelle vermieden wird.
• Unterstützt den Wechsel von Multi-Zielmaterialien (in der Regel mit 2 bis 6 Tiegelpositionen ausgestattet), wodurch die kontinuierliche Abscheidung von Einzelschicht- und Mehrschichtfilmen ermöglicht und die Anforderungen an die Herstellung von Verbundfilmschichten erfüllt werden.

• Es ist mit einem eingebauten Quarz-Kristall-Filmdickenmonitor ausgestattet, der die Abscheidungsrate und die Dicke der Filmschicht in Echtzeit überwachen kann. Die Kontrollgenauigkeit kann das Nanometerniveau erreichen (in der Regel ±0,1 nm), und es können ultradünne Funktionsfilme (wie optische Antireflexionsfilme und metallische leitfähige Filme von einigen zehn Nanometern) hergestellt werden.
• Ausgestattet mit einem programmierbaren Steuerungssystem, kann es Abscheidungsparameter (Elektronenstrahlleistung, Vakuumgrad, Abscheidungsrate) voreinstellen, wodurch eine automatisierte Beschichtung erreicht und die Konsistenz von Chargenfilmschichten gewährleistet wird.

• Ausgestattet mit einer mechanischen Pumpe + Molekularpumpen-Vakuumeinheit, kann der Vakuumgrad des Hohlraums auf eine Hochvakuumumgebung von 10⁻⁴~10⁻⁶ Pa reduziert werden, wodurch die Streuung und Kontamination von Gasmolekülen auf verdampften Partikeln reduziert und sichergestellt wird, dass die Filmschicht eine hohe Reinheit, eine gute Dichte und eine starke Haftung aufweist.

• Konzipiert für kleine Werkstücke, ist der Werkstücktisch meist drehbar (um die Gleichmäßigkeit der Beschichtung zu verbessern), geeignet für Substrate mit Abmessungen, die typischerweise von wenigen Millimetern bis zu einigen zehn Millimetern reichen (wie Wafer, optische Linsen, Chips, Sensorkomponenten), und unterstützt die Beschichtung von Oberflächenmontage, Platten und Kleinteilen.

Die kleine Elektronenstrahl-Verdampfungsbeschichtungsmaschine wird aufgrund ihrer kompakten Größe, der flexiblen Bedienung und der hohen Präzision hauptsächlich in wissenschaftlichen Forschungsexperimenten und der Herstellung von Kleinserien hochpräziser und fortschrittlicher Produkte eingesetzt. Die spezifischen Szenarien sind wie folgt:

• Forschung und Entwicklung neuer Materialien: Sie wird zur Herstellung von Metallfilmen (Au, Ag, Cu), dielektrischen Filmen (SiO₂, TiO₂, Al₂O₃), Halbleiterfilmen (Si, Ge) usw. verwendet und zur Untersuchung der Struktur, Leistung und des Anwendungspotenzials der Filmschichten.
• Experimente zur Dünnschichtphysik/Chemie: Durchführung von Grundlagenforschung zu Dünnschichtwachstumsmechanismen, Grenzflächenreaktionen, Dotierungsmodifikationen usw. Sie ist ein häufig verwendetes Experimentiergerät in Disziplinen wie Materialwissenschaft, Optik und Elektronik.

• Chip- und Sensorvorbereitung: Abscheidung von Metallelektrodenfilmen oder isolierenden dielektrischen Filmen für Mikrosensoren (wie Drucksensoren, Gassensoren) und mikroelektronische Bauelemente (wie integrierte Schaltungselektroden, Dünnschichtwiderstände).
• Wafer-Level-Beschichtung: Lokale Beschichtung von kleinen Wafern für die Entwicklung von Chip-Prototypen auf Laborebene.

• Beschichtung kleiner optischer Linsen: Herstellung von Antireflexionsfilmen, Reflexionsfilmen und Strahlteilerfilmen für kleine optische Komponenten wie Mikroskopobjektive, Laserlinsen und Glasfaserendflächen zur Verbesserung der optischen Leistung.
• Forschung und Entwicklung spezieller optischer Filme: Entwicklung von Schmalbandfiltern, hochreflektierenden Spiegeln und anderen speziellen Filmschichten für die Herstellung von experimentellen Prototypen von Lasergeräten und optischen Instrumenten.

• Batteriematerialforschung: Abscheidung von Schutzschichten oder leitfähigen Filmen für Elektrodenmaterialien von Lithium-Ionen-Batterien und Festkörperbatterien zur Optimierung der Lebensdauer und Sicherheit von Batterien.
• Forschung und Entwicklung von Solarzellen: Herstellung von Antireflexionsfilmen und Elektrodenfilmen für Solarzellen, die für Leistungstests von kleinen Zellen im Labor verwendet werden.

• Mikro-Medizinprodukte-Beschichtung: Abscheidung biokompatibler Filme (wie TiN, diamantähnliche Kohlenstofffilme) für implantierbare Mikrogeräte (wie Schrittmacherelektroden, Mikro-Sonden) zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und biologischen Sicherheit.
• Präzisionswerkzeug-/Formenbeschichtung: Abscheidung von harten und verschleißfesten Filmen auf kleinen Präzisionswerkzeugen und Mikroformen, um ihre Lebensdauer zu verlängern (für die kundenspezifische Kleinserienproduktion).

• Abscheidung von Strukturfilmen und Funktionsfilmen für MEMS-Geräte (wie Mikromotoren und Mikrogyroskope), um die Miniaturisierung und hohe Leistung der Geräte zu erreichen, ist eine Schlüsselkomponente in der Forschung und Entwicklung von MEMS-Prototypen.