La deposición inducida por haz de electrones (EBID) es un proceso utilizado para depositar materiales en una película fina sobre un sustrato utilizando un haz de electrones.
Explicación de los 6 pasos clave
1. Generación del haz de electrones
El proceso comienza con la generación de un haz de electrones. Esto se consigue normalmente calentando un filamento (normalmente de tungsteno) a alta temperatura, lo que provoca la emisión termoiónica de electrones. Alternativamente, se puede utilizar la emisión de campo, en la que se aplica un campo eléctrico elevado para extraer electrones.
2. Manipulación y orientación del haz
El haz de electrones generado se manipula utilizando campos eléctricos y magnéticos para enfocarlo y dirigirlo hacia un crisol que contiene el material que se va a depositar. El crisol suele estar hecho de un material con un punto de fusión elevado que no reacciona con el material de deposición, y puede enfriarse para evitar que se caliente.
3. Vaporización del material
Cuando el haz de electrones incide sobre el material del crisol, transfiere energía al material, provocando su evaporación. Dependiendo del material, esto puede implicar la fusión y posterior evaporación (en el caso de metales como el aluminio) o la sublimación (en el caso de la cerámica).
4. Deposición sobre el sustrato
El material evaporado atraviesa la cámara de vacío y se deposita sobre un sustrato. El entorno de alto vacío garantiza que el material se desplace en línea recta, lo que permite una deposición precisa. El sustrato puede moverse o girarse durante el proceso para conseguir recubrimientos uniformes.
5. Mejoras y control
El proceso de deposición puede mejorarse utilizando haces de iones para pretratar el sustrato, lo que aumenta la adherencia del material depositado y da lugar a revestimientos más densos y robustos. El control por ordenador de parámetros como el calentamiento, los niveles de vacío y la posición del sustrato permite crear revestimientos con espesores y propiedades previamente especificados.
6. Aplicaciones
La EBID se utiliza en diversos sectores, como la óptica para crear revestimientos con propiedades reflectantes y transmisivas específicas, la fabricación de semiconductores para el crecimiento de materiales electrónicos y la industria aeroespacial para la formación de revestimientos protectores.
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