电子束蒸发使用步骤
电子束蒸发制备Si_0_95_Co_0_05_稀磁半导体薄膜_赵庆旺
电子束蒸发制备Si0.95Co0.05稀磁半导体薄膜赵庆旺１程亮１叶舟１马亚军１艾志伟１阮学锋２周忠坡１吴昊１ 郭立平１,3１（武汉大学物理科学与技术学院，武汉，430072）２（武汉大学动力与机械学院，武汉，430072）３(武汉大学声光材料与器件教育部重点实验室，武汉，430072 )摘要 用放电等离子体烧结技术（SPS）制备Si:Co靶，并用电子束蒸发技术制备了Si:Co稀磁半导体薄膜。
薄膜分别在200 o C、300 o C、400 o C下退火10分钟，利用交变梯度磁强计分别测量退火前后各组样品的磁性，结果显示，在300 o C下退火的样品磁性最强，200 o C下退火的磁性次之，未退火的磁性最弱。
实验中还对样品进行了XRD测量，结果表明样品为非晶态。
实验说明，电子束蒸发是制备硅基稀磁半导体的有效方法。
关键词硅基稀磁半导体，电子束蒸发，等离子体烧结，退火由于稀磁半导体（DMS）同时具备电子的电荷和自旋特性受到广泛关注[1-5]。
因为硅已经被广泛的应用，且工艺成熟，近年来，硅基稀磁半导体已成为半导体领域的热点。
目前国内外对硅基DMS的研究均是致力于寻求提高磁学性能（磁化强度、磁矩、居里温度等）的途径，以使DMS能应用于实际。
目前已经见于报道的制备硅基DMS的方法有分子束外延(MBE)[6]，离子注入[7]和磁控溅射[8]．最常用方法是离子注入，但是制得的样品居里温度不高、平均每个掺杂原子的磁矩比理论值小很多，导致材料的饱和磁化强度很弱、掺杂元素的偏析成团，而且其镀膜深度不够、且不均匀。
因此，新方法的探索是必要的，我们探索用电子束蒸发方法制备硅基DMS薄膜。
电子束蒸发具有成本低廉，成膜较快，薄膜均匀，污染小，便于大面积制备等优点。
由于电子束蒸发制膜是利用聚焦电子束对靶材加热，是一种局部加热，可避免容器材料的蒸发以及容器材料与膜材之间的反应，可得到高纯薄膜。
而且在蒸发沉积过程中，掺杂元素在薄膜中的分布非常均匀。
电子束蒸发设备使用方法说明书
电子束蒸发设备使用方法说明书使用方法说明书一、简介电子束蒸发设备是一种常见的薄膜蒸发工艺设备，用于将固态材料蒸发成薄膜。
本使用方法说明书将详细介绍电子束蒸发设备的使用流程和注意事项，以便用户正确操作设备，获得高质量的薄膜产品。
二、设备准备1. 打开电子束蒸发设备箱体，确保所有配件完好无损，无缺陷。
2. 将电子束源、样品托板等配件装入设备，注意配件固定牢固，且无障碍物堵塞。
三、设备操作1. 打开电子束蒸发设备电源，启动电子束发射系统。
2. 调节加热系统，根据所使用的材料类型和蒸发要求，设定合适的温度和加热时间。
3. 调节电子束均匀性，确保电子束在样品表面均匀蒸发，避免产生不均匀的薄膜。
4. 调节蒸发速率，控制蒸发速度，以获得所需的薄膜厚度。
5. 监控真空度，确保设备处于适宜的真空环境，避免对薄膜质量的负面影响。
四、薄膜蒸发操作注意事项1. 室温控制：薄膜蒸发需要在适宜的工作室温度下进行，因此应确保操作环境恒温，并避免温度过高或过低对薄膜形成的影响。
2. 材料选择：根据所需薄膜的应用，选择适合的蒸发材料，并确保材料纯度，以提高薄膜质量。
3. 样品准备：将待蒸发的样品进行预处理，如清洗、抛光等，以确保薄膜附着良好。
4. 附着控制：根据所需薄膜的厚度要求，控制蒸发时间和速度，确保薄膜附着均匀。
5. 真空度控制：适当的真空度能提高薄膜的质量，因此在蒸发过程中应监测和控制真空度。
6. 安全操作：操作时应注意个人安全，避免暴露在高温、高真空等危险环境中。
五、设备维护1. 清洁保养：设备使用后，应及时清理残留物，保持设备干净，以延长设备寿命。
2. 零部件更换：定期检查设备零部件的磨损程度，如发现磨损需更换零部件，避免影响设备正常运行。
3. 执行维护：设备故障时，应立即停止使用并联系维修人员，不得私自拆卸或修理设备。
六、注意事项1. 请仔细阅读本使用方法说明书，并按照说明进行操作。
2. 请保持操作环境干燥、整洁，并避免操作过程中产生灰尘、杂质等对薄膜质量的负面影响。
vcp电镀流程和原理
vcp电镀流程和原理
VCP（Vacuum Coating Process）是一种利用真空环境下的电子束蒸发技术进行电镀的流程和原理。
VCP电镀流程包括以下几个步骤：
1. 准备底材：首先将需要进行电镀的物体作为底材，确保表面平整、清洁和无油污等杂质。
2. 预处理：对底材进行预处理，包括去除表面氧化层、清洗和干燥等步骤，以确保表面无杂质和污染。
3. 进入真空腔室：将底材放入真空腔室内，确保腔室内的真空状态。
4. 电子束蒸发：在真空腔室中加入所需的金属材料，通常使用电子束炉将金属材料蒸发，通过高能电子束轰击，使金属材料原子从固态到气相的转变。
5. 沉积：蒸发的金属原子在真空腔室内沉积在底材表面上，形成金属膜层。
沉积速率和膜层厚度可以通过控制蒸发时间和金属材料的蒸发速率来调节。
6. 进行后处理：电镀后可以进行一些后处理步骤，比如清洗、抛光和检测等，以提高电镀层的质量和外观。
除了上述步骤外，VCP电镀的原理是基于真空腔室中的金属材料蒸发和沉积的过程。
在真空状态下，由于金属材料的固态结构变得不稳定，加热金属材料可以使其原子从固态变为气相，然后在底材表面沉积形成金属膜层。
蒸发的金属原子会以分子束的形式沉积在底材表面，形成致密、均匀和具有优异性能的电镀层。
实验9_电子束蒸发薄膜制备
实验9_电⼦束蒸发薄膜制备电⼦束蒸发薄膜制备实验⽬前有许多薄膜制备技术，包括各种蒸发、溅射、离⼦镀等的物理⽓相沉积技术，各种化学⽓相沉积技术，各种电的、或机械的、或化学的沉积技术（电镀、化学镀、喷涂、静电喷涂、等离⼦喷涂、刷涂等等）。
电⼦束蒸发是利⽤聚焦电⼦束直接对材料进⾏加热蒸发，是⼀种重要的薄膜制备技术。
利⽤电⼦束可以蒸发各种材料，包括⾼熔点材料。
⼀、实验⽬的1、学习电⼦束蒸发镀膜的⼯作原理；2、掌握电⼦束蒸发镀膜系统的操作⽅法；3、学会⽤电⼦束蒸发制备⾦属薄膜材料。
⼆、实验设备电⼦束蒸发镀膜系统DZS-500型。
三、实验原理和装置1、真空蒸发技术的原理固态或液态材料被加热到⾜够⾼的温度时会发⽣⽓化，由此产⽣的蒸汽在较冷的基体上沉积下来就形成了固态薄膜。
真空蒸发是制备蒸发薄膜的⽅法，具体作法是使10?Pa以下，然后⽤电阻加热、电⼦轰击或其他⽅⽤真空机组把沉积室内的压强降到2法把蒸发料加热到使⼤量的原⼦或分⼦离开其表⾯，并沉积到基⽚上。
⾦属和热稳定性良好的化合物均可⽤此法淀积。
蒸发薄膜的纯度较⾼。
这种蒸发的⽅法简单、⽅便，因⽽⽬前应⽤仍然最为⼴泛。
⽤真空蒸发的⽅法将⾦属或⾮⾦属材料沉积到基⽚上的具体过程可分⼒三个阶段：从蒸发源开始的热蒸发；蒸发料原⼦或分⼦从蒸发源向基⽚渡越；蒸发料原⼦或分⼦沉积在基⽚上。
真空系统中，由于背景⽓压低，⼤部分蒸汽原⼦或分⼦不与残余⽓体分⼦发⽣碰撞现象，⽽沿直线路径到达基⽚。
蒸发物质的分⼦在从蒸发源到待沉积薄膜衬底的迁移过程中，会与周围环境中的e?），其中L为⽓体⽓体原⼦相碰撞。
蒸发物分⼦中发⽣碰撞的百分数等于（１－D L分⼦的平均⾃由程，D为从蒸发源到衬底的直线距离．对于普通的真空蒸发装置，Ｄ⼀般为10到50㎝，为了保证只有很⼩⼀部份蒸发物分⼦与镀膜装置中的残余⽓体分⼦发⽣碰撞，减少对所沉积薄膜的污染，通常蒸发要求210?Pa的真空度下进⾏。
10?～4⽤来制备薄膜的⼤多数蒸发材料的蒸发温度在1000～2000℃。
电子束蒸发系统操作步骤
电子束蒸发系统操作步骤抽真空→热蒸发/电子枪操作→关闭热蒸发/电子枪系统→关闭真空系统抽真空1.关闭进气阀，开冷却水，打开总电源（仪器柜后面与前面）2.将抽气管子放窗外，打开冷却水报警（鸣叫表示分子泵冷却水未开）3.开机械泵，电磁阀1，开角阀（先慢后快）4.开真空计，当真空度高于10帕时，关闭角阀5.电磁阀2，开插板阀（双手操作），开分子泵6.当运行分子泵后，真空示数正常下降，关闭真空计电子枪系统操作1.（当真空计读数低于6.7×10-3Pa),开内5开关2.按扫描键（柜门灯亮，开电子枪冷却水，枪水流灯亮，X电流0.8A，Y 电流0A）3.枪灯丝电源（0.4A，电压60V，预热3至5分钟）4.束流控制调为手动，打开高压8Kv5.检查束流是否最小，按手控仪上高压键，稳定2分钟6.慢慢增加束流（顺时针旋增大，不同金属蒸发束流参数不同，需保存）7.调节光斑位置（X顺时针向下，Y顺时针向右）8.打开膜厚仪冷却水，打开膜厚仪，打开样品台挡板关闭电子枪系统过程1.束流慢慢调到最小，关闭手控仪上高压，关闭8KV开关2.枪灯丝电流关闭，关闭扫描键，关闭内5开关关闭真空系统过程（电子束做完应等待半小时或更长时间才关闭真空）1.停止分子泵，关闭插板阀，分子泵转速为0，电磁阀中间2.分子泵停止半小时后，停止机械泵，关闭真空计，关闭总电源（柜门前后），关冷却水膜厚仪操作（先打开膜厚仪冷却水）Setting: 进入参数设置→移动光标到参数类型（setting只按一次，若多按请继续按setting直到回到“层次”）；↑，↓：更改参数（层次，材料，方式），厚度，密度，声阻抗按数字直接输入；begin:按两次测膜厚；operating：停止镀膜；delete：镀膜结束；再按operating回到基本显示状态热蒸发操作压缩机操作1.电源（红色把）竖直→关闭；水平→打开2.气路（0.25MPa）平直→打开；垂直→关闭旋钮：控制气压大小注意事项1.真空度低于0.1Pa，机械泵不能直接打开连通，会造成回油，电离规不能打开2.电子束结束，束流旋到最小；X/Y振幅最小，X/Y位置不要变化3.真空计，膜厚仪不需要显示时，及时关闭；真空腔及时关闭，不要让腔体长时间暴露大气4.分子泵，电子束停止操作后，冷却水继续冷却20分钟左右5.打开气路，要慢慢操作；电子器件要预热6.不要把东西丢在真空腔内7.定期清洁真空室8.戴口罩，手套，穿实验服操作紧急断电事项1.关闭高压部分：关闭手控仪上高压键，关柜8KV，束流调到自动，关枪灯丝电源，关扫描键2.关真空系统部分：电磁阀中间，关闭插板阀，关闭分子泵电源，关闭机械泵，关前后总电源3.学习灭火器灭火特别提醒定期检查分子泵，机械泵的油，注意声音水，电，气，门，窗关闭了吗？。
电子束蒸发操作规范
电子束蒸发使用安全规范1、实验前确认事项A、开启液氮；B、冷却机水箱是否具有足够的水。
2、装样A、拧开样品台上的四个螺母，断开冷却水管，取出样品台；B、使用乙醇擦拭样品台与腔体的接口；C、装样；D、把样品台放入腔体，拧紧样品台的螺母，接上冷却水管。
3、开机，抽真空A、打开总电源，开启冷却水机；B、打开电脑操作软件，启动分子泵以及机械泵。
4、除气A、待腔体内气压低于10-3pa（时间允许情况下真空度尽量低）；B、打开面板电源；C、HV降至0V；D、Control Mode设置为Filament Current;E、Pocket 1设置为Enable；F、逐渐提高Filament Current至1A，注意不要使真空度降低过快；G、将Filament Current降至0，关闭Pocket 1。
5、镀膜A、HV升高至2 kV；B、Control Mode设置为HV power；C、逐渐提高HV power（视工艺参数而定），同时注意不要使真空度降低过快；D、打开蒸发源挡板，稳定5分钟；E、打开样品台挡板，正式镀膜，记录镀膜开始时间；F、关挡板，记录结束镀膜时间，降低HV power至0 w，然后降低HV至0 V（注意降低的顺序不可颠倒）；G、冷却30分钟。
6、取样A、关闭分子泵以及机械泵，关闭冷却水机；B、待分子泵转速低于2000rpm，若电磁阀为自动开启需手动开启，拧开样品台螺母，通入氮气至样品台可取出（勿正对玻璃观察窗）；C、断开冷凝水管，取出样品台，取样；D、将样品台放入腔体，接上冷凝水管。
7、关机A、关闭总电源；B、关闭计算机（勿忘记关闭电磁阀）。
电子束蒸发镀膜仪简易操作流程
电子束蒸发镀膜仪简易操作流程1、打开北313高纯氮气瓶主阀（减压阀0.25 MPa，使用结束切记关阀，因为漏气）；2、打开电子束蒸发仪后面的高氮手阀；3、登陆界面。
沉积系统和膜厚系统分别登陆；4、观察两个腔室真空度情况：主腔室一般~ 10-8 torr，送样室一般~ 10-7 torr；5、在真空界面，Loadlock自动充气（提前打开门把手）；6、取样品盘，装样，放入腔体，关仓门；7、Loadlock自动抽气，待真空达到~ 10-7 torr；8、送样：在送样界面，点击自动送样，稍等一会（待字体由红变黑结束送样），打开观察窗挡板观察送样是否到位，随后关闭观察窗挡板；9、打开下方的电子束高压电源与扫描控制器；10、在膜厚系统，Edit -> Process ->选择对应靶材，更改速率Set point（Å/s）以及厚度Finalthickness（kÅ），点击OK；11、在工艺控制界面，材料分布处输入对应靶材的号码并确定，点击坩埚导位（由绿变红完成导位）；打开观察窗挡板观察是否导位正确，随后关闭观察窗挡板；12、在工艺控制界面，样品旋转~10 rpm；13、待主腔室真空度达到~ 10-8 torr，点击HV1 On，开电子束，由红变绿，响一声；14、点击Start process，开始自动镀膜；15、在膜厚系统观察蒸镀过程。
Output power graph和Rate graph；若出现异常，点Abortprocess；16、蒸镀结束后，关闭HV1 ON。
若还需蒸镀其他材料，回到第9步；17、关闭高压电源以及扫描控制器；18、在送样界面，自动取样，稍等一会，待取样完成；19、Loadlock自动充气（提前打开门把手），取样；20、将样品盘放回，关仓门，Loadlock自动抽气；21、待Loadlock自动抽气按钮变成黑色后，退出登录（点击注销）；22、关闭高氮手阀，以及北313高氮气瓶；23、实验登记。
18#119 电子束蒸发操作说明
电子束-电阻蒸发复合镀膜系统操作说明厂家及型号：中科院沈阳科仪公司EB500-I电子束蒸发-电阻蒸发复合镀膜系统开机及样品取放：1.打开空气压缩机，并且同时检查机器后面的压缩空气压强计（一般情况下指针指到0.5MPa）；2.打开循环水，指针一般在0.1~0.2Mpa之间；3.打开电子束蒸发总电源；4.在电脑界面上打开控制软件；5.打开氮气阀（也可以在破真空取样的时候再打开，减压阀压强调节至约为0.1MPa，不要太大）；6.点击真空控制→取样，向腔室通入氮气，待腔室压强与外界压强一致时，腔室大门自动打开（界面右上角显示腔室大门为打开状态，非红色显示），关闭减压阀及气瓶；7.将挡板放置最低位置，轻轻取出样品盘，将样品放置到样品盘上，之后将样品盘放入腔室，将挡板调至一定的高度（在取/放样品盘时，一定要确保膜厚仪传感器（立方体型）和温度传感器（两根钢丝）都放在了样品盘中间的圆孔里，同时也要注意样品的位置，尽量不碰触到，以防损坏）；8.检查要蒸发的原材料是否够用；9.关闭腔室大门；抽真空及材料蒸发：1.点击真空控制系统→抽真空，开始即可；2.当真空度需达到5×10–4Pa以下时，在REMOTE远程控制模块上，打开各个模块的电源从下到上依次为：1）打开Control，打开High V oltage；2）打开高压控制电源，AIR/CAB指示灯开始闪烁（高电压冷却风扇正在启动，当AIR/CAB指示灯常亮后，才能启动高压）；3）打开电子束控制电源；4）打开坩埚控制电源；5）选择需要蒸发的材料及相应坩埚的位置，设置要淀积薄膜的厚度；6）选择生长时电子束的形状；3.待风扇正常后，在电子枪面板→高压开（预热3~5分钟）→束流开，在高压预热期间将样品盘自转打开（10r/m）；4.点击开始层，开始镀膜；1）在预熔阶段，观察电子束束斑是否在蒸发源中心，如果偏离了中心，需联系工程师，同时在膜厚控制器中，切换为手动控制，将功率降为0；2）如果在沉积的过程中发现压强迅速增大（大于1×10–3Pa，甚至更大），各个电磁阀都关上，可能压缩机出现问题，同样切换为手动控制，将功率降为0；5.镀膜结束，待功率自动降为0，束流关→高压关，但不动面板所有开关（过5~10min后，再关面板开关，尤其是功率源开关），其他的电源保持开启状态，让高压电源散热一段时间，同时关闭样品盘自转：1）关闭坩埚控制电源；2）关闭电子束控制电源；3）关闭高压控制电源；4）关闭High V oltage，关闭Control；取样及关机：1.生长完成至少30min后（或腔室温度降至30℃或以下时），依次关闭各个阀门和泵（关闭截止阀→高阀→分子泵（等分子泵的频率降到50Hz以下时）→关闭前级阀→关闭机械泵），取样（步骤同前），如还需继续实验，只需破真空取装/样即可；2.样品取出后，要将腔室进行粗抽，使其保持一定的真空度；3.关电脑，关设备总电源，关循环水，关空气压缩机。
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电子束蒸发使用步骤
一、前期准备工作
1、放基片材料（找准对应坩埚位置）。
2、将样品台和坩埚的两个挡板都挡上。
3、关门前，检查密封圈是否正常。
4、将放气和进Ar气口都拧紧。
二、抽真空
1、开供电电源开冷却水（约5min之后）开真空计开机械泵开粗抽阀（先开小一点，将门压紧后，再全打开）。
2、真空计压强小于10Pa时，关粗抽阀（屏幕上尾数显示为0，尾数代表10的几次方）。
3、开电磁阀开分子泵开关，点击运行（约6min之后，分子泵进入正常工作状态，转数逐渐增大，可达27000r/min）。
4、开高真空闸板阀，开到最大（真空正常为6.67×10-4 Pa,最小为6.67×10 -5 Pa）。
5、开步进电机开关，控制转数为10 r/min（通过观察，设置好转数，然后关挡板）。
三、开始镀膜
1、开E型枪电源，选择手动模式，按回车键确认（电压控制在6KV）。
2、确认屏幕上5个灯全绿。
3、点击屏幕上灯丝，调灯丝电流0.5A。
4、开气瓶，数值调为0.3左右开坩埚挡板（屏幕和遥控均可用），关基底挡板。
5、开高压，观察坩埚内是否有光斑。
6、调整X、Y位移，使光斑位于坩埚中央。
调整X、Y幅度，使光斑较大且在坩埚内均匀
7、缓慢增大束流（手动遥控最下方中间的“蒸发调节旋钮”），直到观察坩埚内材料表面出现波纹状时停止，此时为坩埚内材料的束流最大值。
（经验值：钛－束流值77左右）。
8、开膜厚仪，（提前设置好厚度，根据经验找出膜厚的误差范围）。
9、开基底挡板，开始计时。
10、关基底挡板，计时结束，镀膜完成。
四、镀膜完成，关闭设备
1、缓慢关束流，听到“滴”声关高压关挡板关灯丝关总电源。
2、降温30min左右。
3、关高真空闸板阀（顺时针拧，最紧时没有全关，再沿顺时针方向拧，变松即可）。
4、点击分子泵“停止”按钮（频率降为0），关分子泵电源开关关电磁阀关机械泵。
5、松开活门旋钮，打开放气孔（开到最大），从充气阀向系统充入干燥气体（最好使用N2），气瓶上读数不要超过0.3，系统气体充满，门自动打开。
6、关闭放气孔和充气阀，取出样品。
7、换上新样品后关上活开门，打开机械泵打开粗抽阀，使门压紧（先开小一点，门压紧后，全部打开）。
8、真空抽到20Pa后，关闭粗抽阀。
9、关闭各单元电源后关闭总控电源。