La deposición térmica de vapor, también conocida como evaporación térmica, es un proceso utilizado en la deposición física de vapor (PVD).
Consiste en calentar un material sólido en una cámara de alto vacío hasta que se vaporiza.
A continuación, el vapor se condensa sobre un sustrato para formar una fina película.
Este método es popular debido a su simplicidad y eficacia, especialmente para depositar metales con puntos de fusión relativamente bajos.
Explicación de los 4 pasos clave
1. Preparación de la cámara de vacío
El proceso comienza en una cámara de vacío de acero inoxidable.
Esta cámara contiene un crisol o recipiente fabricado con materiales refractarios como el tungsteno o el molibdeno.
El material que se va a depositar (evaporante) se coloca dentro de este crisol.
2. Calentamiento del material
El material se calienta mediante una fuente de calor resistiva.
Esto continúa hasta que alcanza su presión de vapor.
En este punto, es suficiente para producir una nube de vapor dentro del entorno de vacío.
3. 3. Deposición de vapor
El material evaporado, ahora en forma de corriente de vapor, atraviesa la cámara.
A continuación, se deposita sobre el sustrato.
Normalmente, el sustrato se mantiene en posición invertida en la parte superior de la cámara.
La superficie del sustrato mira hacia abajo, hacia el material fuente calentado, para recibir el recubrimiento.
4. Explicación detallada
Entorno de vacío
El uso de una cámara de alto vacío es crucial.
Minimiza la presencia de moléculas de aire que podrían interactuar con el material en evaporación.
Esto podría alterar sus propiedades o impedir el proceso de deposición.
Mecanismo de calentamiento
El calentamiento se consigue normalmente mediante calentamiento resistivo.
Se hace pasar una corriente eléctrica a través de una bobina o filamento en contacto directo con el material.
Este método es eficaz para materiales con puntos de fusión relativamente bajos.
Permite un control preciso de la temperatura para garantizar que el material se vaporiza sin causar daños al crisol o al propio material.
Presión de vapor
La presión de vapor del material es un factor crítico en el proceso de deposición.
Determina la velocidad a la que se vaporiza el material y la uniformidad de la nube de vapor.
Conseguir la presión de vapor adecuada es esencial para obtener una película uniforme y continua sobre el sustrato.
Colocación del sustrato
El sustrato se coloca de forma que maximice la superficie expuesta a la corriente de vapor.
Este posicionamiento también ayuda a controlar el espesor y la uniformidad de la película depositada.
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