En la evaporación térmica de PVD, el material de partida se vaporiza calentándolo a alta temperatura en un entorno de vacío. A continuación, el material vaporizado se desplaza en una trayectoria recta (línea de visión) hasta el sustrato, donde se condensa para formar una fina película. Este proceso se caracteriza por una interferencia y contaminación mínimas, ya que el entorno de vacío reduce la presencia de contaminantes gaseosos.
- Calentamiento del material fuente: El material de partida se calienta a una temperatura suficientemente elevada, normalmente mediante una bobina de alambre de tungsteno o un haz de electrones de alta energía. Esto hace que el material se vaporice, creando un flujo de vapor.
- Entorno de vacío: El proceso se lleva a cabo en un entorno de alto vacío, con una presión de gas que oscila entre 0,0013 Pa y 1,3 × 10^-9 Pa. Esto garantiza que los átomos evaporados se transporten prácticamente sin colisiones desde la fuente hasta el sustrato, minimizando la contaminación y las interferencias.
- Transporte de vapor y condensación: El material vaporizado viaja en una trayectoria recta (línea de visión) hasta el sustrato, donde se condensa para formar una fina película. El entorno de vacío desempeña un papel crucial en la prevención de la contaminación del revestimiento formado.
- Velocidad de deposición: La velocidad de eliminación de masa del material de partida debido a la evaporación aumenta con la presión de vapor, que a su vez aumenta con el calor aplicado. Se necesita una presión de vapor superior a 1,5 Pa para alcanzar tasas de deposición suficientemente altas para fines de fabricación.
En general, la evaporación térmica es un método de PVD suave con bajos requisitos de consumo de energía, que produce energías de partículas evaporadas de aproximadamente 0,12 eV (1500 K). Es un proceso relativamente sencillo en comparación con otros métodos de PVD, como la deposición por pulverización catódica o la deposición por arco.
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