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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 无机非金属 » 陶瓷材料 » 电子束蒸发镀Y3Fe5O12
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gao198907

铜虫 (小有名气)

[求助] 电子束蒸发镀Y3Fe5O12已有2人参与

用高真空电子束镀膜机镀Y3Fe5O12薄膜，用的是块状的Y3Fe5O12靶材，但是做出来的薄膜退火完，去测XRD发现全是Fe2O3，没有测到Y3Fe5O12和Y2O3。这是什么原因呢
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1楼2015-01-27 19:06:00
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小山田心子

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
首先呢我建议你去测试一下你靶材的XRD，国内有些靶材做的不是太好。
其次，你用电子束蒸镀的过程中可能由于钇氧化物的升华温度很高，而你的电子束电流不够所导致的。所以适当的调整蒸镀电流，同时，查找相关的升华温度。
最后，建议查找Y3Fe5O12XRD的标准谱，然后和你目前测试的结果进行比对。
我以前没做过这种物质，但是我接触过电子束，所以可能说的也不是太对，希望对你有帮助。
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gao198907
2楼2015-01-28 12:13:07
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gao198907

铜虫 (小有名气)
送红花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by 小山田心子 at 2015-01-28 12:13:07
首先呢我建议你去测试一下你靶材的XRD，国内有些靶材做的不是太好。
其次，你用电子束蒸镀的过程中可能由于钇氧化物的升华温度很高，而你的电子束电流不够所导致的。所以适当的调整蒸镀电流，同时，查找相关的升华 ...

靶材是我们自己做的，电镜，xrd，vsm都测了纯度那些都没问题，现在遇到的问题就是氧化钇还留在坩埚里，当时用熔过的靶材去做了个能谱，里面铁都走完了，只剩下钇了，但是电子束束流又不能加的快（电子枪到某一真空度就自己关闭了），所以导致氧化钇还没蒸发，靶材局部氧化铁就已经跑光了，如果能很快把束流加上去，能让它们同时蒸发就好了
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3楼2015-01-28 14:11:15
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小山田心子

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by gao198907 at 2015-01-28 14:11:15
靶材是我们自己做的，电镜，xrd，vsm都测了纯度那些都没问题，现在遇到的问题就是氧化钇还留在坩埚里，当时用熔过的靶材去做了个能谱，里面铁都走完了，只剩下钇了，但是电子束束流又不能加的快（电子枪到某一真空 ...

你的仪器只有电子束吗？里面没有真空蒸发吗？如果有的话我建议你还是用真空蒸发蒸镀铁的化合物，用电子束蒸镀氧化钇。你们当初做靶材的没有考虑到这些问题吗？我觉得你不行试试激光溅射吧
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gao198907
4楼2015-01-28 17:14:47
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winter1liu

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
电子束蒸发要考虑每种物质的饱和蒸汽压不同，Y2O3的蒸汽压要远远小于Fe2O3,导致你蒸发出来的几乎都是Fe2O3,这种情况下，你最好做成两个靶材，然后同时蒸发，采用不同的蒸发功率，控制成分
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5楼2015-01-28 21:18:43
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winter1liu

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

你这个是由于Fe2O3与Y2O3的蒸汽压不同，Fe2O3的蒸汽压要远远大于Y2O3，与你的电子束流大小无关，即使你束流再大，最后出来的也不会是你要的成分。如果你是同一炉把靶材蒸发完，那一开始的是Fe2O3，后来沉积的是Y2O3，不会出现你要的Y3Fe5O12薄膜。一般这种情况是做成两个靶材，然后开两个电子束，同时蒸发， 通过调节束流功率，来调节成分。
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6楼2015-01-28 21:24:24
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gladiater

木虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by gao198907 at 2015-01-28 14:11:15
靶材是我们自己做的，电镜，xrd，vsm都测了纯度那些都没问题，现在遇到的问题就是氧化钇还留在坩埚里，当时用熔过的靶材去做了个能谱，里面铁都走完了，只剩下钇了，但是电子束束流又不能加的快（电子枪到某一真空 ...

分馏了，两种材料饱和蒸汽压相差太大。加大电子枪功率，或2种材料2个坩埚同时蒸镀，技术难度大不少。
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7楼2015-01-28 21:53:46
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gao198907

铜虫 (小有名气)
送红花一朵
引用回帖:
4楼: Originally posted by 小山田心子 at 2015-01-28 17:14:47
你的仪器只有电子束吗？里面没有真空蒸发吗？如果有的话我建议你还是用真空蒸发蒸镀铁的化合物，用电子束蒸镀氧化钇。你们当初做靶材的没有考虑到这些问题吗？我觉得你不行试试激光溅射吧...

里面还有电阻蒸发，我们有磁控溅射和PLD，但是一个同学负责一个方向，我只能用电子束蒸发
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8楼2015-01-28 23:47:19
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gao198907

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by winter1liu at 2015-01-28 21:24:24
你这个是由于Fe2O3与Y2O3的蒸汽压不同，Fe2O3的蒸汽压要远远大于Y2O3，与你的电子束流大小无关，即使你束流再大，最后出来的也不会是你要的成分。如果你是同一炉把靶材蒸发完，那一开始的是Fe2O3，后来沉积的是Y2O3 ...

但是如果我束流增加的快的话，达到氧化钇和氧化铁蒸发需要的能量，不知道行不行，我们的设备只有一个电子枪
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9楼2015-01-28 23:49:32
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winter1liu

木虫 (小有名气)
引用回帖:
9楼: Originally posted by gao198907 at 2015-01-28 23:49:32
但是如果我束流增加的快的话，达到氧化钇和氧化铁蒸发需要的能量，不知道行不行，我们的设备只有一个电子枪...

你首先弄清楚，电子束蒸发，它实质不是让靶材变成气体。它是高能电子束作用在靶材上，把靶材加热成液体，每种液体在每种温度下都有一定的蒸汽压。（你最好看一下蒸汽压的概念）就好像室温下，也有少量水蒸气，那个水蒸气的浓度就对应东西的蒸汽压。不管在哪个温度下，氧化铁的蒸汽压都要远远大于氧化钇的蒸汽压，也就是说，你靶材变成液体后，氧化铁的蒸发速率要远远大于氧化钇，所以不管怎么加快，你用你现在的靶材，不可能得到Y3Fe5O12膜。
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10楼2015-01-29 14:59:28
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