1. Корпус. 2. Подогреватель подложки. 3. Подложка. 4. Держатель.

5. Напуск атмосферы. 6. Заслонка. 7. Испаряемый материал.

8. Испаритель. 9. Герметизирующая прокладка.

3. Испарение на заслонку, во время которого удаляются загрязнения с поверхности испарителя и испаряемого материала, а напыленная на заслонку пленка поглощает примеси из остаточной атмосферы вакуумной камеры (процесс геттерирования примесей);

4. Напыление (открывание заслонки на определенное время).

Выбор испарителя определяется свойствами испаряемого материала, требованиями к толщине, чистоте пленки, а также требованиями к границе раздела пленка-подложка. При очень высокой скорости испарения над испарителем образуется облако пара и микрокапель. При этом условия формирования пленки и ее свойства резко ухудшаются.

Оценка скорости и равномерности осаждения пленок.

Интенсивность испарения металла из расплава оценивают с использованием уравнения Герца-Кнудсена:

где N - число молекул, испаряющихся с единицы площади в единицу времени;

m - молекулярная (атомная) масса испаряемого вещества;

k - постоянная Больцмана; Т - температура поверхности источника.(К);

P - равновесное парциальное давление пара испаряемого вещества.

Величина P может быть выражена через скорость потери источником массы с единицы площади:

где М - масса грамм-моля испаряемого вещества;

Суммарная скорость потери массы источником R_T в единицу времени может быть определена интегрированием R по площади источника

Поток материала, наносимого на подложку, зависит от угла между нормалью к поверхности источника и направлением к поверхности подложки, расположенной на расстоянии r от источника.

Рис.2. Параметры, обеспечивающие равномерность толщины покрытия.

Если  - угол между нормалью к поверхности подложки и направлением к источнику, то

где D - скорость осаждения (г/см²с). Скорость осаждения в различных точках поверхности подложки над точечным или протяженным источником может быть определена из уравнения (1). Например, для источника с малой площадью

и для источника точечного типа

где D₀ - скорость осаждения непосредственно над источником на расстоянии Н от его поверхности; D - скорость осаждения на расстоянии L от центра подложки. Когда источник и подложка расположены на поверхности сферы радиусом r₀ (см. рис.2),то

и уравнение (1) примет вид

Следовательно, скорость осаждения в этом случае одинакова во всех точках сферической поверхности, которая расположена за планетарной системой подложкодержателя. В качестве такой системы обычно используют вращающиеся сферические сегменты со сложным механическим приводом.

Испарительные системы с электронно-лучевым нагревом.

Электронно-лучевые испарители обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с резистивными испарителями. Основными из этих преимуществ являются следующие:

- возможность испарения практически любых, в том числе тугоплавких материалов с достаточно большой скоростью за счет высокой концентрации мощности ;

- большой срок службы испарительных устройств;

- возможность испарения вещества с большой площади за счет отклонения электронного луча электрическими и магнитными полями.

Основным недостатком электронно-лучевых испарительных систем является сложность конструкций, а также высокая стоимость испарителя и источника питания.

Конструкции электронно-лучевых испарителей.

Испаритель с кольцевым катодом (Рис.3а)

Эмитируемые накаленным вольфрамовым катодом 1 электроны ускоряются в поле анода 4,который представляет собой массивный медный водоохлаждаемый тигель с мишенью из испаряемого материала З.

Рис.3 Конструкции электронно-лучевых испарителей.

а)- с кольцевым катодом; б)- с ленточным катодом.