[发明专利]电子束-汽化装置以及用于电子束-汽化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子束-汽化装置，以及用于电子束-汽化的方法。

背景技术

基体或载体可借助于电子束-汽化而被涂层。只要待汽化的物质或物质成分的蒸汽压相互邻近，则例如可实施融合汽化和/或掺杂汽化，例如所谓的多成分汽化物的单坩埚汽化（汽化物也可被称为目标材料）。

此外，可通过所谓的喂料（Nachfütterung）强制确定的成分汽化比例，其中，至少一种材料在汽化过程被补充至汽化物，或例如提供或补充额外的汽化物，其中，一般地这样的融合汽化和/或掺杂汽化在技术上很难转换，因为该过程具有很地的长期稳定性。因此，可使用多坩埚汽化（例如二坩埚汽化），其中，每种物质成分可分别被布置在一个汽化坩埚中，且其中，汽化坩埚在其空间位置上可以分别调节。由于在各蒸汽源之间的确定距离，在材料沉积和/或形成层时可出现浓度梯度（物质量-浓度梯度）。该浓度梯度在被沉积的层中可由于相应的溅射（Bedampfung）几何结构而被构建成可承受的。此外，该在浓度梯度在被沉积的层中是可达到的，例如可用于形成金属陶瓷层。

若基体与蒸汽源之间的距离在汽化物的表面上很小时，对于电子束汽化可改进蒸汽使用率。因此用于产生静态磁场的磁性转向结构可这样的布置，即，可在汽化环境中实现对电子束的相应引导。由此可在蒸汽源与待涂层的基体之间实现电子束的束射入点以及对电子束的束引导，其中，电子束可远离基体，且同时可在汽化物的表面上实现倾斜的碰撞角。该结构例如可用于对宽的基体进行涂层，其中，通过快速偏转的电子束可产生可垂直于且对称于基体流的中心的蒸汽源。

然而，该结构的缺点例如可以是，由于空间中的转向场强度分布，基本上仅可使用电子枪,通过该电子枪必须在汽化过程中产生相应的蒸汽源。空间中的转向场强度分布可在两种材料的汽化物上在其表面范围中不相同地限制借助于电子枪可实现的碰撞位置，其中，电子束借助于束偏转系统被偏转至汽化物上的相应碰撞位置（例如，束偏转系统可以是电子束源的一部分）。换而言之，用于汽化两种材料的两个相应布置的坩埚由电子枪的电子束以不同的方式实现。例如对于具有大涂层宽度的大面积涂层，单枪布置不适合于，在两个坩埚上产生两个膨胀的蒸汽源分布，使得很难在基体的整个宽度上确保高的层厚稳定性和/或浓度稳定性。

发明内容

不同实施方式的一方面可明显在于，电子束-汽化装置可具有多个电子束源，其中，电子束-汽化装置在运行时可具有改进的蒸汽使用率。

另一方面例如可在于，两种不同的材料可同时借助于电子束-汽化装置汽化，其中，两种或更多种材料可在不同的容器中（例如在不同的汽化坩埚中），且然而针对不同容器中的材料的各汽化过程参数可相互独立地设置。对于这些汽化过程参数，例如可包括：进入各材料的功率进入，电子束在各材料表面上的图样（图案），各材料与待涂层的基体的距离，电子束在各材料表面上的碰撞角，各材料的汽化率，电子束的功率进入，隔板（Blende）的空间布置以及材料的各容器的空间布置。此外，可以改进两种材料的总功率进入，因为可以使用多个电子束源。

此外，不同的实施方式的一方面可以是，提供电子束-汽化装置，使得可以产生具有高效率的梯度层，其中，对于电子束-汽化可提高材料利用率。

根据不同的实施方式，电子束-汽化装置可具有:设置用于提供第一电子束的第一电子束源，设置用于提供第二电子束的第二电子束源，用于容纳至少一种第一材料的第一容纳区域，用于容纳至少一种第二材料的第二容纳区域，设置用于将第一电子束转向至第一容纳区域的第一磁性转向结构，以及设置用于将第二电子束转向至第二容纳区域的第二磁性转向结构，其中，第一转向结构和第二转向结构可相互磁性耦合。

根据不同的实施方式，第一转向结构和第二转向结构可借助于磁性耦合结构相互磁性耦合。此外，磁性耦合结构可具有铁轭或由铁轭构成。此外，磁性耦合结构可以是电磁耦合构造或电磁耦合系统。

根据不同的实施方式，第一电子束源和第二电子束源可具有电子束枪。此外，第一电子束源或第二电子束源可具有电子束枪。

根据不同的实施方式，电子束枪可具有用于偏转电子束的偏转系统（偏转结构）。根据不同的实施方式，电子束枪可具有电子源和用于偏转所产生的电子束的偏转系统。根据不同的实施方式，电子束的方向（来自电子源的电子束的反射方向）借助于偏转系统在大致-60°至+60°的角度范围中被偏转或被改变。

根据不同的实施方式，第一容纳区域和第二容纳区域可被布置在第一电子束源与第二电子束源之间。