La principal diferencia entre el sputtering y la evaporación térmica radica en los mecanismos y las condiciones en que se depositan las películas finas. La evaporación térmica consiste en calentar un material hasta su punto de vaporización, lo que provoca su evaporación y posterior condensación en un sustrato. Por el contrario, el sputtering utiliza un entorno de plasma para expulsar físicamente átomos de un material objetivo sobre un sustrato.
Evaporación térmica:
La evaporación térmica es un proceso en el que un material se calienta a una temperatura elevada, lo que provoca su vaporización y posterior condensación sobre un sustrato más frío, formando una película fina. Este método puede lograrse mediante diversas técnicas de calentamiento, como el calentamiento resistivo, el calentamiento por haz de electrones o el calentamiento por láser. La energía implicada en este proceso es principalmente térmica, y la velocidad de evaporación depende de la temperatura del material fuente. Este método es adecuado para materiales con puntos de fusión más bajos y, en general, es menos costoso y más sencillo de utilizar. Sin embargo, la evaporación térmica suele dar lugar a películas menos densas y puede introducir impurezas si el material del crisol contamina el material evaporado.Pulverización catódica:
- La pulverización catódica, por otro lado, implica una descarga de plasma que bombardea un material objetivo con partículas de alta energía (normalmente gases inertes como el argón). El impacto de estas partículas desplaza átomos del objetivo, que se desplazan y depositan sobre un sustrato. Este proceso tiene lugar en el vacío y a temperaturas más bajas que la evaporación térmica. El sputtering proporciona una mejor cobertura por pasos, lo que significa que puede recubrir superficies irregulares de manera más uniforme. También permite obtener películas de mayor pureza y es capaz de depositar una amplia gama de materiales, incluidos aquellos con altos puntos de fusión. Sin embargo, el sputtering suele tener una tasa de deposición más baja y su funcionamiento es más complejo y costoso.Comparación y consideraciones:
- Energía y pureza: El sputtering funciona en un entorno de plasma con energías cinéticas más elevadas, lo que da lugar a una deposición a nivel atómico más pura y precisa. La evaporación térmica, aunque más sencilla, puede dar lugar a películas menos puras debido a la posible contaminación del crisol.
- Velocidad de deposición y uniformidad: La evaporación térmica suele tener una velocidad de deposición más alta, pero puede que no recubra superficies complejas o irregulares de forma tan uniforme como el sputtering.
Idoneidad del material:
La evaporación térmica es más adecuada para materiales con puntos de fusión más bajos, mientras que el sputtering puede tratar una gama más amplia de materiales, incluidos los de alto punto de fusión.
