Małe maszyny do powlekania wiązkami elektronów wyparzeniowymi do powlekania optycznego

Podstawowe funkcje małej maszyny do powlekania przez odparowanie wiązką elektronów skupiają się wokół osadzania filmów o wysokiej czystości i wysoce kontrolowalnych, które można szczegółowo podzielić na następujące kategorie:

• Wysokoenergetyczne wiązki elektronów są wykorzystywane do bombardowania powierzchni materiału docelowego, podgrzewania go do stanu stopionego lub odparowanego, a atomy/cząsteczki materiału docelowego ulatniają się w postaci gazowej. W porównaniu z ogrzewaniem oporowym, ogrzewanie wiązką elektronów charakteryzuje się skoncentrowaną energią i wysoką sprawnością cieplną, umożliwiając odparowanie materiałów ogniotrwałych, takich jak wolfram, molibden, tytan, SiO₂ i TiO₂, unikając zanieczyszczenia materiału docelowego przez źródło ogrzewania.
• Obsługuje wielokierunkowe przełączanie materiałów (zwykle wyposażone w od 2 do 6 pozycji tygla), umożliwiając ciągłe osadzanie folii jednowarstwowych i wielowarstwowych oraz spełniając wymagania przygotowania warstw folii kompozytowych.

• Jest wyposażony we wbudowany monitor grubości warstwy kryształu kwarcu, który może monitorować szybkość osadzania i grubość warstwy folii w czasie rzeczywistym. Dokładność kontroli może osiągnąć poziom nanometrów (zwykle ± 0,1 nm) i może przygotowywać ultracienkie folie funkcjonalne (takie jak optyczne folie przeciwodblaskowe i metalowe folie przewodzące o grubości kilkudziesięciu nanometrów).
• Wyposażona w programowalny system sterowania, może zaprogramować parametry osadzania (moc wiązki elektronów, stopień podciśnienia, szybkość osadzania), uzyskując zautomatyzowane powlekanie i zapewniając spójność warstw folii wsadowej.

• Wyposażony w pompę mechaniczną + jednostkę próżniową pompy molekularnej, stopień próżni we wnęce można zmniejszyć do środowiska o wysokiej próżni wynoszącego 10⁻⁴~10⁻⁶ Pa, redukując rozpraszanie i zanieczyszczenie cząsteczek gazu na odparowanych cząstkach oraz zapewniając, że warstwa folii ma wysoką czystość, dobrą gęstość i silną przyczepność.

• Zaprojektowany dla małych przedmiotów, stół obrabiany jest przeważnie obrotowy (w celu poprawy jednorodności warstwy powłoki), odpowiedni do podłoży o rozmiarach zwykle od kilku milimetrów do kilkudziesięciu milimetrów (takich jak płytki, soczewki optyczne, chipy, elementy czujników) i obsługuje powlekanie powierzchni do montażu powierzchniowego, arkuszy i małych części.

Mała maszyna do powlekania przez odparowanie wiązką elektronów, ze względu na niewielkie rozmiary, elastyczną pracę i wysoką precyzję, jest stosowana głównie w eksperymentach naukowych oraz w produkcji małych partii precyzyjnych i zaawansowanych produktów. Konkretne scenariusze są następujące:

• Badania i rozwój nowych materiałów: Służy do wytwarzania folii metalowych (Au, Ag, Cu), folii dielektrycznych (SiO₂, TiO₂, Al₂O₃), folii półprzewodnikowych (Si, Ge) itp. oraz do badania struktury, wydajności i potencjału aplikacyjnego warstw folii.
• Eksperymenty z fizyki/chemii cienkowarstwowej: Prowadząc podstawowe badania nad mechanizmami wzrostu cienkowarstwowych, reakcjami międzyfazowymi, modyfikacjami domieszkowymi itp., jest to powszechnie stosowane urządzenie eksperymentalne w takich dyscyplinach, jak inżynieria materiałowa, optyka i elektronika.

• Przygotowanie chipów i czujników: Osadzanie metalowych folii elektrodowych lub izolacyjnych folii dielektrycznych do mikroczujników (takich jak czujniki ciśnienia, czujniki gazu) i komponentów mikroelektronicznych (takich jak elektrody z obwodami scalonymi, rezystory cienkowarstwowe).
• Powłoka na poziomie płytki: Lokalna powłoka małych płytek do opracowania prototypów chipów na poziomie laboratoryjnym.

• Powłoka małej soczewki optycznej: Przygotuj folie przeciwodblaskowe, folie odblaskowe i folie rozdzielające wiązkę dla małych elementów optycznych, takich jak obiektywy mikroskopów, soczewki laserowe i powierzchnie końcowe światłowodów, aby poprawić wydajność optyczną.
• Badania i rozwój specjalnych folii optycznych: Opracowanie filtrów wąskopasmowych, zwierciadeł o wysokim współczynniku odbicia i innych specjalnych warstw folii do produkcji eksperymentalnych prototypów sprzętu laserowego i instrumentów optycznych.

• Badania materiałów akumulatorowych: osadzanie warstw ochronnych lub folii przewodzących na materiałach elektrod akumulatorów litowo-jonowych i akumulatorów półprzewodnikowych w celu optymalizacji żywotności i bezpieczeństwa akumulatorów.
• Badania i rozwój ogniw słonecznych: Przygotowanie folii przeciwodblaskowych i folii elektrodowych do ogniw słonecznych, które są wykorzystywane do testowania wydajności ogniw o małych rozmiarach w laboratorium.

• Powlekanie urządzeń mikromedycznych: osadzanie biokompatybilnych folii (takich jak TiN, diamentopodobne warstwy węgla) na wszczepialne mikrourządzenia (takie jak elektrody rozrusznika serca, mikrosondy) w celu zwiększenia odporności na korozję i bezpieczeństwa biologicznego.
• Precyzyjne powlekanie narzędzi/form: Nałóż twarde i odporne na zużycie powłoki na małe precyzyjne narzędzia i mikroformy, aby przedłużyć ich żywotność (w przypadku produkcji niestandardowej w małych partiach).

• Osadzanie folii strukturalnych i funkcjonalnych do urządzeń MEMS (takich jak mikrosilniki i mikrożyroskopy) w celu osiągnięcia miniaturyzacji i wysokiej wydajności urządzeń jest kluczowym wyposażeniem w badaniach i rozwoju prototypów MEMS.