Tantalum Crucibles for E-Beam Sources

Übersicht

Kundenspezifische Größen sind auf Anfrage erhältlich.
Refractory metal crucibles can be good alternatives for other carbon based crucibles where there are concerns with trace carbon contamination.

Häufige Ursachen für ein Brechen des Tiegels

Die Ramp-/Haltestufen sind für dieses Material nicht ausgelegt bzw. sind falsch. Ein Rezept für die Elektronenstrahlverdampfung besteht in der Regel aus zwei Leistungsstufen für das Rampen/Halten (ramp/soak). Dies ermöglicht eine allmähliche Erwärmung des Materials bis zu einem Punkt, an dem die Deposition beginnen kann. Zu Beginn der Deposition erfolgt eine Übertragung der Leistungsregelung von ramp/soak auf eine PID-Regelung zwischen dem Elektronenkanonennetzteil und dem Quarzkristallregler. Wenn der Leistungspegel ramp2/soak2 nicht in der Nähe des Leistungspegels liegt, um die angegebene Depositionsrate (z. B. 1 Angstrom/sec) zu erreichen, bedeutet dies, dass der PID-Regler sehr hart arbeiten muss oder sehr stark suchen muss, um die Rate zu erhalten. Da der PID-Regler die Leistung steuert, kann die Leistung für eine Weile stark schwanken (+90 % bis 0 %), bevor der PID-Regler schließlich die Leistung auf dem richtigen Niveau erhält, um die 1 Angstrom/sec-Rate zu regeln. Wilde Stromschwankungen werden schnell aufgelöst und kondensieren das Material mehrmals, noch bevor die Deposition beginnt. Dies wird jeden Tiegel zerbrechen. Es ist am besten, den ramp2/soak 2 Leistungspegel sehr nahe an die Leistung heranzuführen, die benötigt wird, um die gewünschte Rate zu erreichen. Auf diese Weise muss der PID-Regler, wenn er die Kontrolle übernimmt, die Leistung nicht so stark anpassen, um die Rate zu erreichen - lediglich eine leichte Anpassung. Dadurch wird verhindert, dass dieser schnelle Verflüssigungs-/Kondensationsprozess stattfindet. Daher können falsche Rampenniveaus definitiv zu Tiegelrissen führen.
Der zweite Grund ist viel einfacher. Der Anwender schaltet die Stromversorgung ab oder erlaubt nur eine sehr kurze Nachlaufzeit für die Stromversorgung nach der Deposition. Dies führt zu einer schnellen Verfestigung der Schmelze, die den Tiegeleinsatz belastet.

Füllmengenrechner für Tiegeleinsätze für Elektronenstrahlverdampfer

Anleitung:
Geben Sie das Volumen des Tiegeleinsatzes ein, wählen Sie den Werkstoff (falls nicht im Menü verfügbar, geben Sie die Materialdichte manuell in g/cm³ein) und tragen Sie die Füllrate in % ein.

KJLC empfiehlt eine Füllrate zwischen 67-75 %. Ein Überfüllen des Tiegels führt dazu, dass der Werkstoff überläuft und einen elektrischen Kurzschluss zwischen dem Liner und dem Heizer verursacht, wodurch der Tiegel reißt. Wenn zu wenig Material in den Tiegel gegeben wird oder der Schmelzpegel zu niedrig wird, kann dies ebenfalls nachteilig sein. Wenn der Schmelzpegel unter 30 % fällt, trifft der Elektronenstrahl mit hoher Wahrscheinlichkeit Boden oder Wände des Tiegels, was sofort zu einem Bruch führt.

Die obige Füllrate setzt voraus, dass der Werkstoff vollständig geschmolzen ist und berücksichtigt nicht die Packungsdichte. Es ist anzumerken, dass der Tiegeleinsatz möglicherweise mehrmals befüllt, angeschmolzen und nachgefüllt werden muss, um den endgültig gewünschten Schmelzpegel bzw. die Füllrate zu erreichen. Wenn Sie den Tiegel neu beladen, befüllen Sie ihn nicht mehr als bis 80 % der Höhe des Tiegeleinsatzes.

Dieser Rechner dient nur zu Schätzzwecken.

Volumen des Tiegeleinsatzes (in cc):