La principal diferencia entre el evaporador térmico y el evaporador de haz electrónico radica en el método utilizado para vaporizar el material. La evaporación térmica utiliza una corriente eléctrica para calentar el crisol, que funde y evapora el material de partida, mientras que la evaporación por haz electrónico emplea un haz de electrones de alta energía para calentar directamente el material.
Evaporación térmica:
En la evaporación térmica, se utiliza un calentador de resistencia eléctrica para fundir el material y elevar su presión de vapor a un rango útil. Este proceso se lleva a cabo en un alto vacío para evitar reacciones o la dispersión del vapor con otros átomos en fase gaseosa y para minimizar la incorporación de impurezas del gas residual en la cámara de vacío. La evaporación térmica es adecuada para materiales con temperaturas de fusión más bajas, como metales y no metales. Sin embargo, puede dar lugar a recubrimientos de película fina menos densos y presenta un mayor riesgo de impurezas debido al calentamiento del crisol.Evaporación por haz de electrones:
- Por otra parte, la evaporación por haz electrónico utiliza un haz concentrado de electrones de alta energía para calentar directamente el evaporante. El evaporante se coloca en un hogar de cobre pesado y refrigerado por agua, y un haz de electrones se emite desde un filamento, se acelera a través de una rejilla de extracción y, a continuación, se curva 270° antes de incidir en la masa fundida. Este método permite un calentamiento muy localizado y no está limitado por el punto de fusión de un elemento calefactor, lo que lo hace adecuado para materiales de alta temperatura como los metales refractarios. La evaporación por haz electrónico ofrece una mayor velocidad de deposición y un mejor control del proceso, pero requiere equipos más complejos y costosos.Comparación:
- Método de calentamiento: La evaporación térmica utiliza corriente eléctrica para calentar el crisol, mientras que la evaporación por haz electrónico utiliza un haz de electrones de alta energía para calentar el material directamente.
- Idoneidad: La evaporación térmica es mejor para materiales con puntos de fusión más bajos, mientras que la evaporación por haz electrónico puede tratar materiales a temperaturas más altas.
- Velocidad de deposición y pureza: La evaporación por haz electrónico suele tener una mayor velocidad de deposición y puede producir películas de mayor pureza, ya que evita el calentamiento del crisol, que puede introducir impurezas.
Equipamiento y escalabilidad:
La evaporación por haz electrónico requiere equipos más sofisticados y caros, y no es tan fácil de escalar como la evaporación térmica, que es más sencilla y rentable para muchas aplicaciones.
