La evaporación por haz electrónico es una técnica de deposición física en fase vapor (PVD) que utiliza un haz de electrones intenso para calentar y vaporizar materiales básicos en un entorno de vacío, depositando un revestimiento fino de gran pureza sobre un sustrato. Este método es especialmente eficaz para materiales de alto punto de fusión que no se subliman fácilmente durante la evaporación térmica.
Resumen de la técnica de evaporación por haz de electrones:
La evaporación por haz electrónico implica el uso de un haz de electrones de alta energía generado a partir de un filamento de tungsteno. Este haz se dirige mediante campos eléctricos y magnéticos para apuntar con precisión a un crisol que contiene el material fuente. La energía del haz de electrones se transfiere al material, provocando su evaporación. A continuación, las partículas evaporadas atraviesan la cámara de vacío y se depositan en un sustrato situado sobre el material de partida. Este proceso puede producir revestimientos tan finos como de 5 a 250 nanómetros, que pueden alterar significativamente las propiedades del sustrato sin afectar a su precisión dimensional.
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Explicación detallada:
- Generación del haz de electrones:
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El proceso comienza con el paso de corriente a través de un filamento de tungsteno, lo que provoca un calentamiento por julios y la emisión de electrones. Se aplica un alto voltaje entre el filamento y el crisol que contiene el material fuente para acelerar estos electrones.
- Dirección y enfoque del haz de electrones:
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Se utiliza un fuerte campo magnético para enfocar los electrones emitidos en un haz unificado. A continuación, este haz se dirige hacia el material fuente en el crisol.
- Evaporación del material fuente:
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Tras el impacto, la alta energía cinética del haz de electrones se transfiere al material fuente, calentándolo hasta el punto de evaporación o sublimación. La densidad de energía del haz de electrones es alta, lo que permite la evaporación eficaz de materiales con puntos de fusión elevados.
- Deposición del material sobre el sustrato:
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El material evaporado viaja a través de la cámara de vacío y se deposita sobre el sustrato. El sustrato suele colocarse a una distancia de entre 300 mm y 1 metro del material de origen. Esta distancia garantiza que las partículas evaporadas lleguen al sustrato con una pérdida mínima de energía o contaminación.
- Control y mejora del proceso de deposición:
El proceso puede mejorarse introduciendo en la cámara una presión parcial de gases reactivos como el oxígeno o el nitrógeno. Esta adición puede depositar reactivamente películas no metálicas, ampliando la gama de materiales que pueden recubrirse eficazmente mediante evaporación por haz electrónico.Corrección y comprobación de hechos:
