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作为真空镀膜的关键装备之一,分子束外延蒸发源对于镀膜效果具有极其重要的影响。为了获得优质性能的薄膜,需要性能良好的蒸发源。国外对分子束外延蒸发源的研究很多,但在国内,对于分子束外延蒸发源研究的时间较短,尤其是应用于超高真空的高端蒸发源几乎全部依赖进口。为了弥补国内该领域的不足,在分析简易蒸发源的基础上,研发了一套超高真空电子轰击高温蒸发源,这对于薄膜技术的发展和目前新材料的开发具有重要的意义。本文中主要完成了以下工作:首先,通过对电子轰击高温蒸发源工作原理进行分析,以简易蒸发源为设计基础,研究出一种由遮挡板机构、旋转直线驱动机构、水冷机构、加热机构、束流监测机构和连接腔体六部分构成的超高真空电子轰击高温蒸发源的总体设计方案;通过选材分析,确定了不同零部件的选用材料;通过进一步分析和计算,确定了钨丝加热长度、加热钨丝与坩埚相对位置关系、稳定陶瓷的安装位置等关键结构参数。其次,基于总体设计方案,对电子轰击高温蒸发源的组成部件具体的结构进行优化设计。通过遮挡板机构的优化设计,实现了旋转运动由真空外向真空内的传递;旋转直线驱动机构的优化设计可在真空环境外操作前后移动真空内坩埚的位置,并能调节坩埚和钨丝之间的距离;利用铜作为材料冷却罩的设计,不仅能达到良好的冷却效果,使得蒸发源中只有坩埚被加热到高温,其它部件的温度都在100℃以下,并且保证了腔体内的真空度;引导管口的优化设计使源材料产生的束流能够定向地向衬底喷射;束流监测机构的设计,可以监控和控制热蒸发速度;通过集成电极的设计,使灯丝电流导线、离子流收集极导线以及监测蒸发源外壁温度的热电偶导线等都集成在同一个集成六针电极上。再次,通过搭建性能测试平台对蒸发源性能指标进行测试,主要测量了电流、电压、温度、蒸发速率以及束流的分布,并对测试中记录的参数进行了数据处理和分析。测试结果表明:电子轰击高温蒸发源涵盖很大的温度范围,能够在较短的时间内达到热平衡获得稳定的蒸发速率,并且其分子束流均匀,可以满足超高真空下分子束外延生长的要求。