抵抗加熱式蒸発源は構造がシンプルで使いやすく、製作も容易で、最も広く使用されている蒸発源の一つです。一般的には熱発生器または蒸発ボートと呼ばれます。
加熱に使用する抵抗材料の要件は、高温、抵抗率、高温での蒸気圧の低さ、膜材料との化学反応が起こらないこと、ガス放出や汚染が発生しないことです。抵抗加熱材料は、主にW、Mo、Taなどの耐火金属、あるいは高純度・高強度のグラファイトや窒化ホウ素などの合成導電性セラミックスなどから選ばれます。場合によっては、蒸発源材料としてFe、Ni、Ni-Cr合金、Ptを選択することもできます。
一般的な材料（Ti、Mo、C、Ta、Wなど）の抵抗加熱式蒸発源は様々ですが、融点、蒸気圧、温度の関係曲線はそれぞれ異なります。中でもタングステンは、加熱接合部の生成物の影響で、蒸発温度まで加熱すると脆くなります。一方、モリブデンは純度が異なり、脆くなるものと脆くならないものがあります。タングステンは水蒸気と反応して揮発性酸素化合物WO3を生成します。
そのため、タングステンを残留水蒸気中で加熱すると、加熱された物質は継続的に減少します。残留ガス圧が低い場合、物質損失はそれほど大きくありませんが、膜の深刻な汚染につながります。
フィラメント型熱源を使用する場合は、熱線と膜材料の濡れ性に注意する必要があります。例えば、熱線の温度上昇が速すぎると、膜材料全体がすぐに溶けにくくなり、熱線の濡れ性が不十分になります。その結果、溶けていないフィルムがワイヤーバスケットから剥がれ落ちる可能性があります。また、温度上昇が速すぎると、膜材料内のガスが急速に放出され、気泡や飛散が発生し、結果として小さな液滴が基板に付着することになります。したがって、フィラメント型熱源を使用する場合は、温度管理を行う必要があります。
ワイヤーバスケット、コニカルコイル、またはスパイラルコイルの主な欠点は、支持フィルム材料の量が少なすぎることです。フィルム材料が蒸発した後、支持フィルム材料の量が減少するにつれて、熱線の温度が上昇し、蒸発速度が上昇します。これは、蒸発速度の厳密な制御が求められるフィルム製造プロセスにおいても留意すべき点です。
（２）動作原理及び構造形状と使用特性
抵抗加熱蒸発源は、実際には、抵抗ヒーターを使用して熱発生器または蒸発ボートに直接通電し、電流が大量のジュール熱を通過して高温になり、金属フィルム材料を溶かして蒸発させる一種の蒸発源です。
–この記事は真空コーティング機メーカー広東振華
投稿日時: 2024年2月23日