电子束蒸发镀膜仪简易操作流程
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。
电子束蒸发使用步骤
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。
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。
蒸发镀膜工艺流程及步骤介绍
蒸发镀膜工艺流程及步骤介绍
蒸发镀膜是一种常用的表面处理工艺，用于在材料表面形成一层薄膜。
其工艺流程及步骤如下：
1. 准备基板：选择适当的基板材料，并进行清洁和磨光处理，以去除表面的污染物和不平整。
2. 蒸发源制备：选择合适的材料作为蒸发源，通常是高纯度的金属或合金。
将蒸发源放置在热源中加热，使其蒸发。
3. 真空系统建立：将基板和蒸发源放入真空室中，建立高真空环境，以防止杂质的污染和空气的干扰。
4. 蒸发过程：控制蒸发源温度和蒸发速率，使材料从蒸发源中蒸发，并在基板上沉积成薄膜。
蒸发过程可以通过电子束炉、电阻炉或激光加热等方式进行。
5. 监测和控制：通过实时监测薄膜的生长速率和厚度，调整蒸发源温度和蒸发速率，以控制薄膜的质量和厚度。
6. 冷却和固化：在蒸发过程完成后，将基板冷却至室温，使薄膜固化和稳定。
7. 后处理：根据实际需求，对薄膜进行后处理，如表面平整化、抛光、烧结等，以提高膜层的性能和质量。
蒸发镀膜工艺流程及步骤可以根据不同的材料和应用需求进行调整和优化，但以上是一般的基本步骤。
真空蒸发镀膜的三个基本过程
真空蒸发镀膜的三个基本过程真空蒸发镀膜是一种常用的表面处理技术，广泛应用于光学、电子、材料等领域。
它通过在真空环境中加热源材料，使其蒸发并沉积在基材上，形成一层均匀、致密的薄膜。
这个过程包括三个基本步骤：蒸发源的加热、蒸发物的输运和沉积。
第一步是蒸发源的加热。
蒸发源通常是一种具有较高蒸发温度的物质，如金属或氧化物。
为了使蒸发源达到所需的温度，通常采用电阻加热或电子束加热等方式。
在加热的过程中，蒸发源的温度逐渐升高，蒸发物开始从蒸发源表面蒸发出来。
第二步是蒸发物的输运。
蒸发物从蒸发源表面蒸发出来后，必须经过一段距离才能到达基材表面。
为了使蒸发物能够输运到基材上，通常在真空腔室中设置一些控制装置，如抽气系统和导向装置。
抽气系统可以将真空腔室内的气体抽除，降低蒸发物与气体分子的碰撞，减少蒸发物的散射和损失。
导向装置可以引导蒸发物的运动方向，使其尽可能地沉积在基材上。
第三步是蒸发物的沉积。
蒸发物通过输运后，最终到达基材表面，并在其上沉积形成薄膜。
在沉积过程中，蒸发物与基材表面发生相互作用，形成化学键或物理键，从而使蒸发物附着在基材上。
为了控制薄膜的质量和厚度，通常需要调节蒸发源的温度、蒸发速率和基材的旋转速度等参数。
此外，还可以通过控制沉积时间和基材的位置，来实现对薄膜性能的调控。
真空蒸发镀膜是一种通过蒸发源的加热、蒸发物的输运和沉积来形成薄膜的表面处理技术。
它在光学、电子、材料等领域有着广泛的应用。
通过控制蒸发源的加热和温度，以及调节蒸发物的输运和沉积过程，可以得到具有不同性能和结构的薄膜，满足不同领域的需求。
电子束蒸发台操作流程
TF500 操作流程1 操作安全•在您操作任何部件之前请阅读所有相关的说明。
•TF500的表面或部件可能很热或很冷.请不要触碰热的或冷的表面，比如泵体，材料,夹具,真空腔体和连有石英加热并有其他排气工艺的部件。
•请保持所有配件柜处于闭锁状态。
请不要把钥匙留在锁上.•在腔体打开的时候,电子枪挡板是可以转动的。
操作员需注意，因为挡板不留意的转动可能导致人员伤害并导致设备损坏。
2 TF500启动2.1 启动TF5001. 启动冷却水源。
2. 启动压缩气体源。
3. 启动充气气体源。
4. 请确保在19寸控制柜面板上的所有部件的控制都处于“关”的位置。
5. 打开TF500的电源空气开关，确保EMO松开。
按下前面板“I/O”按钮启动设备，然后按“Reset”按钮给各个部件加电自检。
6. 打开电脑，进入Win7的密码为admin，SCADA软件将在win7中自动打开，点“Start”开始运行SCADA软件， SCADA软件将初始化并加载各部件(注意！不要关闭设备自动打开的其他界面），在主软件界面登陆相应的权限,进入组态的CONTROL SCREEN，按按钮。
抽真空系统随后将会启动。
7. 当系统状态为“TURBO PUMP READY”，这就表示腔体已经准备好了，可以对腔体抽真空开始做工艺了。
2。
2 装载TF500腔体请参考PC操作的补充材料“PC控制”文件。
当腔体处于真空状态,如果可以请先按按钮再按按钮对腔体进行充气.充气阀打开并对腔体充气,并在腔体充气时间结束后自动关闭充气阀门，如果门已经打开，充气时间还未结束，请再次按下键关闭充气气源.打开腔体门并将基板安装到旋转盘上。
关闭腔门并检查确保基板仍在正确的位置上.按或按钮对系统抽真空.3 TF500关机3.1正常关机我们推荐您使用如下流程进行关机。
在您关闭TF500时，保持TF500腔体处于真空状态。
1. 确保真空腔门是关闭的.2. 在系统控制界面，按按钮,然后等到腔体压力降到3 x 10-4 mbar或更低。
电子束蒸发镀膜
电子束蒸发镀膜
1、电子束蒸发镀膜：
电子束蒸发镀膜（EB PVD）是一项化学上优质、性能卓越的金属镀膜方法，它
利用电子束技术使金属材料蒸发，然后以无定形溅射的方式将浓度均匀的金属材
料形成镀膜在次底面上。
电子束蒸发镀膜使用的主要金属包括黄铜、锌、锡、铬、铝及不锈钢等。
2、适用范围：
电子束蒸发镀膜适用于精密机械、工具、航空航天、集装箱和运输设备、生物医学设备、精密光学仪器、特种电子元件及不同行业中所需要的高性能件。
3、优势：
电子束蒸发镀膜技术比其他镀膜技术具有更高的表面性能，如光泽度、耐蚀性、耐磨性等等，同时也可以产生较厚的镀层，此外，这种镀膜技术对金属蒸发源的
要求低，可以使用少量金属材料，并能够产生良好的附着力和均匀性。
4、操作方式：
电子束蒸发镀膜需要一台蒸发源，采用放电的方式加热蒸发源，使金属材料汽化，然后以精确的电子束缩短端部，使金属以无定形溅射的方式投射到次底面上，通过调整放电情况及电子束形成状态，使投射金属材料以薄层沉积在基体上，建立起人为制造的金属镀膜。
5、应用场景：
电子束蒸发镀膜的应用场景比较广泛，可以用于汽车用品、交通设施及装备的防腐防护；用于摩托车、船舶及飞机等运输工具的防腐涂层；用于电子器件、保险
丝及其他电子精密件的钝化防腐涂层；在厨具行业、医疗器械行业和汽车制造等行业也有着广泛应用。
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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Final
thickness（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Abort
process；
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。
关机程序
1.检查工艺进气和RF电源，HV高压电源，加热器等都处于关闭状态
2.检查送样机构处于初始位置
3.在软件界面关上高阀HIV1和HIV2（如果系统不在真空状态要运行抽气程序使之处于高
真空）
4.关闭低温泵CRYO和分子泵TURBO2
5.等分子泵TURBO2完全降速至0
6.关闭分子泵前级阀BACKV2
7.关掉机械泵
8.退出软件
9.关闭计算机
10.关闭电源分配箱的PUMP，POWER，CONTROL，COMPUTER
11.关闭MAINPOWER
12.断掉设备供电
13.关闭循环水
14.关闭各进气气路
15.请不要关闭压缩空气
注意
分子泵完全降速后才可以关闭循环水和分子泵电源！
开机程序
一．设备启动前的检查：
1. 检查所有子系统的电源在关闭状态
2. 确认电源分配箱总开关及分开关全部处于关闭位置
3. 检查供电是否正常
4. 检查循环水压力和水温是否正常（20 o C）
5. 检查压缩空气是否正常
6. 检查氮气供应是否正常，也可以在需要时再打开
7. 检查工艺气体供应是否正常，也可以在需要时再打开
二．设备的启动：
1. 开循环水（设置20 o C，+- 1o C），开压缩空气（先放气），开高纯氮气
（室外气瓶，室内墙壁开关）；
2. 开墙壁开关总电源；
3. 打开电源分配箱总电源开关MAINPOWER；
4. 总电源指示正常后按下START 按钮，变绿；
5. 依次打开电源分配箱上COMPUTER、CONTROL、EBEAM、PUMP
等开关；
6. 启动计算机并打开触摸显示屏电源（屏幕下方，钥匙开关打开），系统
会自动启动控制软件；
7. 选择用户，输入密码并登录软件。
8. 对低温泵再生（超过15K需要再生），点击自动再生，等降温至10K
（吹扫后，降温时，可关闭高纯氮气）；
9. 主腔室抽真空，点EBEAM自动抽真空；
10. 送样室抽真空，点LOADLOCK自动抽真空；
设备进入待机状态。
（待机后，再清理腔体，这样可以避免长时间大腔室处于常压状态）
电子束使用注意事项：
1.在送样前确认样品台无样品，在取样前确认送样杆无样品！
2.自动送样、取样、坩埚导位后，一定要通过观察窗确认是否到达准确位置！
3.蒸镀材料变红后，下层观察窗挡板不允许再打开！
4.镀膜过程中，若发现电子束功率持续增大，或者蒸镀速率逐渐变小，或者镀
膜材料表面特别明亮时，说明此时蒸镀材料已经没有了，要停止镀膜，不然会把坩埚击穿！
5.镀膜过程中，实验操作人员不准离开！
6.取样后，须把样品盘上的胶带取下，才可放回Loadlock！
7.实验后，一定要注销登录，注销时，必须等待Loadlock自动抽气按钮变成黑
色（即分子泵完全开启后）！
8.实验后，关闭高纯氮气手阀，313气瓶主阀！
9.实验后，登记使用记录！
10.衬底加热后，需待温度降温到80 o C后，才可以充气！
11.若发现低温泵温度高于15K，请再生后再正常使用！
12.空压机要定期放水气！。