料与另一具有较低蒸发温度(例如摄氏五十度)的固态材料。
[0088]另一实施例为图2F所示的离子源，蒸发器20设置邻近于相邻电弧室28使得蒸发器20内固态材料可被蒸发接着可被传送至电弧室28内以使电弧室28内具有大量所需种类离子的等离子体。此外，蒸发器20至少具有邻近电弧室28的外壳21、设置于外壳21内的容器22与环绕容器22的加热器25。此处加热器25可用于加热容器22至高于电弧室温度的温度，以蒸发无法仅由来自电弧室的热能蒸发的固态材料。当然，加热器25也可用于提供低于电弧室温度的特定温度，以维持容器22的温度永不低于较低温度下限值，此温度下限值为特定温度的函数即使传输到容器22的热能并不稳定。
[0089]合理地，借由使用加热器25，容器22的温度不再仅由来自电弧室的热能决定，同时可借由加热器25提供多少热能决定。加热器25提供的热能越多，容器22的温度就越高。因此当加热器25的温度可上升至高于固态材料蒸发温度时，蒸发器20可适用于任何具有蒸发温度高于电弧室温度的固态材料。在此情况下，蒸发器20的操作可独立于电弧室温度。此外，当来自电弧室28的热能不稳定时，为了稳定蒸发器20内的固态材料的蒸发速率，甚至为了避免电弧室温度的起伏不定而于短暂期间低于固态材料蒸发温度的风险，加热器25是有帮助的，特别是当加热器25的温度是可调整的。
[0090]因此与容器22的温度仅由来自电弧室28的热能决定的传统离子源蒸发器比较，本发明此实施例具有至少以下主要优点:蒸发器可用于蒸发具有蒸发温度高于电弧室温度的固态材料，且电弧室温度的起伏不定时容器的温度更加稳定。
[0091]此外，此实施例并不限制加热器25的细节。举例来说，加热器25可为一个或更多个热电阻，也可为一个或更多个加热线圈。同时加热器可被嵌入外壳21的至少一部分、机械接触容器22、设置于部分外壳21内壁及接触容器22、环绕容器22等依此类推。
[0092]另一实施例为图2G所示的离子源，蒸发器20设置邻近于相邻电弧室28使得蒸发器20内固态材料可被蒸发接着可被传送至电弧室28内以使电弧室28内具有大量所需种类离子的等离子体。此外，蒸发器20至少具有邻近电弧室28的外壳21、设置于外壳21内的容器22与位于电弧室28与外壳21之间的热屏蔽26。此处热屏蔽26可用于阻挡(至少本质上阻挡)电弧室28与蒸发器20之间的热辐射。此处热屏蔽26的尺寸、热屏蔽26的形状，以及电弧室28、蒸发器20与热屏蔽26之间的相对几何关系为如何阻挡热辐射的关键因素。
[0093]合理地，借由使用热屏蔽26，由热辐射传送至蒸发器20的热能可有效的减少，甚至几乎阻挡，且热能仅可借由电弧室28与蒸发器20之间的机械连接通过传导方式被传输至蒸发器20。因此若电弧室温度明显高于固态材料蒸发温度，使用热屏蔽26可减少传送至蒸发器20的热能使固态材料的蒸发速率减低而延长固态材料的寿命。当热屏蔽26减少传送至蒸发器20的热能，电弧室28温度变化引起的蒸发器20的温度变化也可被抑制。此外，热屏蔽26与蒸发器20之间的热辐射也为热传输通道，为了进一步弹性地且精确地控制蒸发器20接收的热辐射，可选择整合气体管线进入热屏蔽26以控制热屏蔽的温度。此处气体管线的细节与前述气体管线24类似，而相关的叙述则在此予以省略。此外，当热屏蔽26可动态影响热辐射如何被阻挡以弹性调整蒸发器20内固态材料的温度，可选择热屏蔽26为可移动式。
[0094]因此与电弧室28的热能可借由传导与辐射传送至蒸发器20的传统离子源蒸发器比较，本发明此实施例具有至少以下主要优点:可减少传送至蒸发器20的热能，特别是当电弧室温度高于固态材料的蒸发温度时，并且在电弧室的温度起伏不定时可使容器的温度更加稳定。
[0095]此外，此实施例并不限制热屏蔽26的细节。举例来说，热屏蔽26可为金属板，例如钢板，或由数片金属板组成的组合。举例来说，热屏蔽26靠近部分电弧室28，这部分电弧室28邻近但不接触蒸发器20。举例来说，热屏蔽26可在电弧室与外壳之间移动，例如沿与电弧室28与蒸发器20的界面平行方向移动。
[0096]简短地说，上述实施例分别应用四种不同方式控制蒸发器20内固态材料的温度以使固态材料的蒸发不再主要仅由来自电弧室的热能决定，特别是四种方式中的每一种方式的硬件与操作均为相互独立。这是说对于本发明而言，即使并未特别显示如何同时使用两种或更多种方式，其他实施例仍可应用任何其中之二、其中之三、甚至全部四种方式。
[0097]此外，虽然在上述实施例中并未显示，本发明可应用至少一个喷嘴及/或至少一个扩散器以有效将已蒸发的材料传送至电弧室。喷嘴为商售产品且可用于控制已蒸发的材料传送至电弧室的方向、分布与特性。扩散器为用于将已蒸发的材料自容器(或蒸发器)有效传送至喷嘴(或电弧室)的硬件。举例来说，具有一些开孔的金属管，此具有开孔的金属管一端插入容器(或蒸发器)，此金属管另一端连接至喷嘴(或电弧室)。因此出现在容器(或蒸发器)内已蒸发的材料可直接通过扩散器传送。此外，喷嘴与扩散器可分别置换，当不同固态材料置于容器(或蒸发器)内时，其均可分别置换。此外，不同喷嘴与/或扩散器可被置换以分别控制不同已蒸发的材料的流速。
[0098]因此，本发明另一实施例为离子源，包含设置邻近于电弧室的外壳、至少一个设置于外壳内的容器、用于调整容器温度以使容器温度不再主要仅由电弧室温度决定的温度调整组件以及用于调控温度调整组件运作的控制组件。
[0099]在此实施例中，控制组件如何调控温度调整组件运作可基于一些预定的信息，也可基于离子束的实际条件。举例来说，其可基于电弧室的参数值，例如输入电弧室的功率与传输至电弧室所有气体的流速。其也可基于等离子体是如何在电弧室内维持以及离子束是如何被调整。举例来说，其可基于法拉第杯侦测到的离子束流、光学组件(例如摄影机)侦测到的离子束路径。其可进一步基于容器的实际状况，例如容器的温度与容器内欲蒸发材料的量。因此控制组件可根据电弧室、等离子体与离子束的实际状况动态调整蒸发器。简单一句话来说，控制组件可处理及时反馈回路以将具有此离子源的离子布植机执行的离子布植制造过程优化。
[0100]此外，为了实时调整蒸发器内的蒸发效果，在某些未显示实施例中，设置邻近于容器的第一温度传感器可用于侦测容器内的固态材料的温度，设置邻近于与外壳整合的加热器的第二温度传感器可用于侦测可用于计算热能如何加入容器的加热器温度，及设置邻近于与外壳整合的气体管线的第三温度传感器可用于侦测可用于计算热能如何自容器移出的气体管线温度。在侦测的温度的基础上，加热器、气体管线甚至其他相关硬件的操作可实时调整。举例来说，当容器的温度高于可接受的范围时，气体管线可被启动以减低容器温度直到容器温度降至可接受的范围。举例来说，当容器的温度低于可接受的范围时，加热器可被启动以增加容器温度直到容器温度升高至可接受的范围。
[0101]请注意本发明并不限制控制组件的细节。控制组件可为集成电路、控制器、嵌入具有此离子源的离子布植机的固件、及/或由嵌入或连接至此离子布植机的计算机执行的计算机程序。此外温度调整组件包含一种或更多种上述实施例中描述的硬件。因此相关的叙述则省略。此外，基于温度调整组件的可能细节，控制组件的可能操作包含但不限于以下项目:沿与电弧室相交的方向移动容器、当外壳内有至少两个容器时调整环绕距电弧室较远的容器的至少一部份的气体管线的气体流速、调整机械连接至外壳的气体管线的气体流速、调整位于外壳内的加热器的温度，以及移动设置于外壳之外与位于电弧室与外壳之间的热屏蔽。
[0102]尽管如此，所有上述实施例均使用蒸发器以蒸发置于蒸发器内的固态材料并将已蒸发材料传送至电弧室。蒸发器的使用不可避免会增加硬件成本以及离子源复杂度。因此本发明提出根据另一种方式的一些实施例:直接将固态材料置于电弧室内并且固态材料由溅镀反应进行离子化。
[0103]另一实施例为图3所示的离子源。离子源30具有电弧室31与提供所需气体进入电弧室31的气体供应源32。此外，在电弧室31内，放置由稀土元素构成的斥拒极33。同时功率组件34，例如灯丝或天线，设置于电弧室31内以提供能量并离子化输入气体以