Thiết bị bay hơi chùm tia điện tử ESV-6 của công ty VTD GmbH CHLB Đức đ−ợc sử dụng để bay hơi các vật liệu tạo màng. Nhờ quá trình đốt nóng bằng chùm tia điện tử năng l−ợng cao hội tụ lên bề mặt vật liệu chứa trong nồi chứa, thiết bị ESV-6 cho phép bốc hơi các vật liệu oxyde kim loại có nhiệt độ nóng chảy trên 20000C. Tốc độ bốc hơi vật liệu có thể đ−ợc điều khiển với độ chính xác cao thông qua dòng điện cấp cho sợi đốt hoặc dòng điện tử phát xạ. L−ợng vật liệu bốc hơi từ nồi chứa phân bố trong góc không gian theo qui luật cosnα [8]. Góc là góc giữa α pháp tuyến của nồi và h−ớng cần xác định. Giá trị của số mũ n nằm trong khoảng 3ữ5 [8]. Nguyên lí hoạt động của nguồn bốc hơi chùm tia điện tử đ−ợc mô tả trên sơ đồ nguyên lí hình 2.3.
Các điện tử đ−ợc phát ra từ cathode (sợi đốt) bằng wolfram có điện áp âm 10kV. Hệ thống quang điện tử sẽ tăng tốc và hội tụ các điện tử này vào vật liệu cần
Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lí nguồn bốc hơi chùm tia điện tử
bay hơi. Chùm tia điện tử đ−ợc uốn cong bởi từ tr−ờng của nam châm vĩnh cửu đi một góc 2700. Hai từ tr−ờng biến đổi tác động cùng từ tr−ờng của nam châm vĩnh cửu, cho phép có thể dịch chuyển điểm hội tụ của chùm tia điện tử trên bề mặt vật liệu đ−ợc bốc hơi. Bằng cách thay đổi một cách tuần hoàn các từ tr−ờng này,
nguồn bốc hơi điện tử ESV-6 có thể điều khiển điểm hội tụ chạy trên bề mặt vật liệu theo quĩ đạo mong muốn. Ph−ơng pháp này đảm bảo cho việc đốt nóng vật liệu đ−ợc đồng đều trên toàn bộ bề mặt, tránh hiện t−ợng đốt nóng cục bộ
Bảng 2.3.Các thông số đặc tr−ng của nguồn bốc hơi chùm tia điện tử ESV6 [72]. Công suất tia cực đại 10kV 6kW
Góc uốn của tr−ờng từ 2700
Tần số dao động của điểm hội tụ 50Hz
Góc của chùm hơi 2700
Kích th−ớc của điểm hội tụ 3x8mmm2
Thể tích của nồi chứa 4,7cm3 một nồi Chân không cho phép hoạt động <5.10-4 Torr
Nguồn bốc hơi chùm tia điện tử đ−ợc sử dụng là loại công suất trung bình dùng cho chân không siêu cao UHV. Tất cả các đầu dẫn điện đ−ợc bố trí trên mặt bích NW200. Có 4 nồi chứa vật liệu đặt trong một khối bằng đồng đ−ợc làm mát bằng n−ớc. Việc thay đổi vật liệu bốc hơi có thể thực hiện ngay trong chân không bằng cách quay tròn khối đồng một góc thích hợp nhờ bộ điều khiển điện tử ở bên ngoài.
Hình 2.4. Thiết bị đo chiều dày màng mỏng XTC/2