La evaporación durante la deposición es un proceso en el que los materiales de partida se calientan a altas temperaturas. Esto hace que se fundan y luego se evaporen o sublimen en vapor. A continuación, los átomos vaporizados se condensan en las superficies, formando una fina capa del material. Este proceso suele tener lugar en una cámara de alto vacío para minimizar las colisiones de gases y las reacciones no deseadas.
¿Cómo se evapora el material original durante la deposición? Explicación de los 5 pasos clave
1. 1. Calentamiento del material de partida
El material de partida se calienta hasta un punto en el que se funde y luego se evapora o sublima. Para ello se utilizan diversas fuentes de energía, como los botes de evaporación, las celdas de efusión y los crisoles. Por ejemplo, las barcas de evaporación de tungsteno o molibdeno utilizan un elemento calefactor o un haz de electrones para vaporizar materiales sólidos.
2. Vaporización y deposición
Una vez en forma de vapor, los átomos se desplazan y depositan sobre las superficies dentro de la línea de visión de la cámara de deposición. La deposición es direccional, lo que significa que el material se deposita principalmente desde una dirección. Esto puede dar lugar a una deposición no uniforme si la superficie del sustrato es rugosa, fenómeno conocido como "shadowing" o "cobertura escalonada".
3. Entorno de alto vacío
El proceso se lleva a cabo en un alto vacío (~10^-6 m.bar) para evitar la oxidación del material de partida. También garantiza que los átomos vaporizados no choquen con otros gases, lo que podría dar lugar a reacciones no deseadas o afectar a la uniformidad y el grosor de la capa depositada.
4. Control y precisión
El espesor y la composición de la película depositada pueden controlarse con precisión ajustando la presión de vapor del material fuente y la temperatura del sustrato. Esta precisión es crucial para aplicaciones que requieren propiedades específicas como la conductividad o la resistencia al desgaste.
5. Retos y consideraciones
Si la evaporación se realiza en condiciones de vacío deficientes o cerca de la presión atmosférica, la deposición puede no ser uniforme y aparecer borrosa. Además, los átomos evaporados que chocan con partículas extrañas pueden reaccionar con ellas, afectando a la pureza y las propiedades de la capa depositada.
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