CN103122450A - 离化装置及应用离化装置的镀膜装置 - Google Patents

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Abstract

一种离化装置，用于蒸发镀膜装置中，用以对蒸料原子或分子进行离化，该离化装置包括主体及装设于主体上的热电子发射系统和磁场发生装置，该主体呈管状结构，内部形成腔体；该热电子发射系统包括设置于腔体内或腔体边缘的电阻丝，该电阻丝与主体之间设置有直流电压；该磁场发生装置包括设置于主体的外壁上的若干永磁体。本发明离化装置应用于蒸发镀膜装置中，其可对蒸料原子或蒸料分子进行离化，进而提高蒸料的能量和沉积速率，使用该离化装置所制得的膜层与基材结合力较强，且膜层的质量高。

Description

离化装置及应用离化装置的镀膜装置
技术领域
本发明涉及一种离化装置及应用该离化装置的镀膜装置，尤其涉及一种用以提高蒸料离化率的离化装置。
背景技术
现有采用蒸发镀膜装置进行镀膜的方法为：在真空条件下，用电子束或热电阻丝加热的方法，将放置于坩埚之中的蒸料加热至蒸发温度，使其蒸料蒸发并沉积在基材上形成膜层。然而，在沉积成膜的过程中，蒸发的蒸料离化率不足，蒸料的能量低，沉积速率低，导致所镀膜层与基材附着力较差，容易脱膜，且膜层的密度较小，因此难以制备出品质较好的膜层。
发明内容
有鉴于此，提供一种能够有提高蒸发镀膜膜层与基材结合力的离化装置。
另外，还有必要提供一种应用上述离化装置的镀膜装置。
一种离化装置，用于蒸发镀膜装置中，用以对蒸料原子或分子进行离化，该离化装置包括主体及装设于主体上的热电子发射系统和磁场发生装置，该主体呈管状结构，该主体包括一侧壁，侧壁围成腔体；该热电子发射系统包括设置于腔体内或腔体边缘的电阻丝，该电阻丝与主体之间设置有直流电压；该磁场发生装置包括设置于侧壁上的若干永磁体。
一种应用离化装置的蒸发镀膜装置，该蒸发镀膜装置包括反应室及设置于反应室内的坩埚，该离化装置设置于坩埚上方，该离化装置包括主体及装设于主体上的热电子发射系统和磁场发生装置，该主体呈管状结构，该主体包括一侧壁，侧壁围成腔体；该热电子发射系统包括设置于腔体内或腔体边缘的电阻丝，该电阻丝与主体之间设置有直流电压；该磁场发生装置包括设置于侧壁上的若干永磁体。
本发明离化装置应用于蒸发镀膜装置中，其可对蒸料原子或蒸料分子进行离化，进而提高蒸料的能量和沉积速率，使用该离化装置所制得的膜层与基材结合力较强，且膜层的质量高。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的离化装置的示意图；
图2为图1中离化装置沿II-II方向的剖视示意图；
图3为本发明一较佳实施例的离化装置的俯视示意图。
图4为本发明另一较佳实施例的离化装置的俯视示意图。
主要元件符号说明
离化装置 100
主体 10
腔体 11
侧壁 12
缺口 13
直流电源 15
热电子发射系统 20
电阻丝 21
绝缘垫 23
第一电源 25
磁场发生装置 30
永磁体 31
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明离化装置100，其用于蒸发镀膜装置(图未示)中，不仅可对气体进行离化，还可将蒸料原子或分子进行离化。
该离化装置100包括一主体10及装设于主体10上的热电子发射系统20、磁场发生装置30。
该主体10为管状结构，且上下端均为开口设置。该主体10包括一侧壁12，该侧壁12围成一腔体11。该侧壁12的厚度为1-5cm，优选3cm。该主体10的材质为导电导热性能良好的金属或合金，如铝、不锈钢或铜等，优选为铜。该主体10的大小依据蒸发镀膜装置中的坩埚(图未示)的大小进行设计，通常主体10的直径为坩埚直径的1～3倍，优选为1.5倍。
请参阅图2，该热电子发射系统20包括一电阻丝21及二绝缘垫23。该电阻丝21设置于腔体11内，且平行于侧壁12。该二绝缘垫23穿过侧壁12，且分别固接电阻丝21的两端，从而使电阻丝21固定于腔体11内。该电阻丝21的材质为钨或硼化镧。该绝缘垫23为陶瓷材质。该电阻丝21连通一第一电源25，开启该第一电源25，可使电阻丝21通电产生大量热量至发光状态，并向腔体11中发射热电子。
该主体10与电阻丝21连接有一直流电源15，使主体10与电阻丝21间形成直流电压，该主体10的外壁连接直流电源15的正极，该电阻丝21连接直流电源15的负极，即主体10的电位高于电阻丝21的电位。开启直流电源15，可使腔体11内产生由主体10指向电阻丝21方向的电场，如图3所示。
该磁场发生装置30包括若干永磁体31。该若干永磁体31等间隔固定设置于主体10的外壁上，且相邻的二永磁体31的极性设置相反。每一永磁体31为竖直放置，即每一永磁体31的N极和S极的连线平行于主体10的纵向方向。该若干永磁体31的数量为偶数个。本实施例中，永磁体31的数量为四个。该磁场发生装置30产生垂直于电场线的恒定磁场。
该离化装置100还可以根据需要设置冷却管(图未示)以对离化装置100进行降温。该冷却管紧贴于主体10的外壁设置，且沿主体10的纵向方向螺旋延伸。该冷却管内流通的冷却媒介可为水或氟氯烃。该冷却管还连接有一泵组(图未示)，以驱动冷却媒介在冷却管中流通。当冷却媒介在冷却管内流通时，可对离化装置100进行降温。
请参阅图4，该主体10上也可以开设一缺口13，该电阻丝21也可设置于缺口13处，并通过焊接的方式将电阻丝21固定连接于主体10上，且电阻丝21与主体10之间的连接为非导电式连接。
应用该离化装置100工作时，将其放入一蒸发镀膜装置(图未示)中的坩埚(图未示)上方；开启第一电源25使电阻丝21通电，开启直流电源15使主体10与电阻丝21间形成直流电势差。电阻丝21产生的热电子沿着电场线的反方向向主体10加速运动，并在磁场作用下，热电子被束缚在腔体11内作环形运动，形成环形的霍尔电流；坩埚内的蒸料原子或分子经蒸发从主体10底部进入腔体11内，并与运动的热电子发生碰撞进而被离化，成为带电的蒸料离子体。此外，蒸发镀膜装置内的气体原子或分子也可与热电子发生碰撞进而被离化。
可以理解的，永磁体31的数量可以根据实际需要进行增加或减少。
本发明离化装置100应用于蒸发镀膜装置中，其可对蒸料原子或蒸料分子进行离化，进而提高蒸料的能量和沉积速率，使用该离化装置100所制得的膜层与基材结合力较强，且膜层的质量高。

Claims (11)

1.一种离化装置，用于蒸发镀膜装置中，用以对蒸料原子或分子进行离化，其特征在于：该离化装置包括主体及装设于主体上的热电子发射系统和磁场发生装置，该主体呈管状结构，该主体包括一侧壁，侧壁围成腔体；该热电子发射系统包括设置于腔体内或腔体边缘的电阻丝，该电阻丝与主体间设置有直流电压；该磁场发生装置包括设置于侧壁外表面的若干永磁体。
2.如权利要求1所述的离化装置，其特征在于：该主体的材质为铝、不锈钢或铜，该侧壁的厚度为1-5cm。
3.如权利要求1所述的离化装置，其特征在于：该电阻丝的材质为钨或硼化镧。
4.如权利要求1所述的离化装置，其特征在于：该电阻丝连通有第一电源使电阻丝通电并发射热电子。
5.如权利要求1所述的离化装置，其特征在于：该主体的电位高于电阻丝的电位。
6.如权利要求1所述的离化装置，其特征在于：该热电子发射系统还包括二绝缘垫，该二绝缘垫穿过侧壁，且分别固接电阻丝的两端使电阻丝固定于腔体内，该绝缘垫的材质为绝缘陶瓷。
7.如权利要求1所述的离化装置，其特征在于：该侧壁开设有开设一缺口，该电阻丝固定连接于侧壁上且设置于该缺口处，且电阻丝与主体之间的连接为非导电式连接。
8.如权利要求1所述的离化装置，其特征在于：该若干永磁体中相邻的二永磁体的极性设置相反，每一永磁体的N极和S极的连线平行于主体的纵向方向。
9.如权利要求1所述的离化装置，其特征在于：该若干永磁体的数量为偶数个。
10.如权利要求1所述的离化装置，其特征在于：该离化装置还包括设置于主体的侧壁上的冷却管。
11.一种应用权利要求1-10中任意一项所述的离化装置的蒸发镀膜装置，该蒸发镀膜装置包括反应室及设置于反应室内的坩埚，该离化装置设置于坩埚上方。
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