La evaporación térmica es una técnica de deposición física en fase vapor (PVD) muy utilizada para la deposición de películas finas.
Este método implica el uso de calentamiento resistivo a altas temperaturas en una cámara de alto vacío para provocar la evaporación del material sólido y crear una alta presión de vapor.
El material evaporado recubre entonces la superficie del sustrato presente en la cámara de vacío.
5 puntos clave que hay que saber sobre la evaporación térmica para la deposición de películas finas
1. Calentamiento del material de partida
Evaporación por filamento: Este método utiliza un simple elemento calefactor eléctrico o filamento para calentar el material hasta su punto de evaporación.
La resistencia del filamento a la corriente eléctrica genera el calor necesario.
Evaporación por haz electrónico: Como alternativa, se dirige un haz de electrones al material de partida para calentarlo.
Este método es más preciso y puede manejar materiales con puntos de fusión más altos.
2. Proceso de evaporación
Una vez que el material alcanza su punto de evaporación, pasa de la fase sólida a la fase gaseosa.
Esta alta presión de vapor se mantiene en la cámara de vacío, asegurando que el vapor no se condense prematuramente.
3. Deposición sobre el sustrato
El material vaporizado atraviesa el vacío y se deposita sobre el sustrato.
El sustrato suele mantenerse a una temperatura más baja para permitir que el vapor se condense y forme una fina película.
El proceso puede controlarse para conseguir espesores y propiedades específicos de la película.
4. Aplicaciones
La evaporación térmica se utiliza en diversas industrias debido a su versatilidad y eficacia.
Es especialmente útil para crear capas de unión metálica en células solares, transistores de película fina, obleas semiconductoras y OLED basados en carbono.
La técnica también se puede utilizar para crear capas de co-deposición de diferentes materiales, mejorando la funcionalidad de las películas delgadas.
5. Ventajas de la evaporación térmica
La técnica ofrece velocidades de deposición relativamente altas y un control en tiempo real de la velocidad y el espesor.
También proporciona un buen control direccional de la corriente evaporante, lo que es esencial para que procesos como el Lift Off consigan recubrimientos con patrones directos.
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