Los materiales utilizados en la evaporación por haz de electrones incluyen una amplia gama de sustancias, principalmente metales y cerámicas, debido a la capacidad del proceso para alcanzar altas temperaturas. Los principales materiales utilizados son metales como el aluminio, el cobre, el níquel, el titanio, el estaño y el cromo, así como metales preciosos como el oro, la plata y el platino. Además, suelen utilizarse metales refractarios como el wolframio y el tantalio, y otros materiales como el óxido de indio y estaño y el dióxido de silicio.
Metales:
- Metales tradicionales: Incluyen aluminio, cobre, níquel, titanio, estaño y cromo. Estos metales se utilizan ampliamente en diversas industrias debido a su conductividad, fuerza y resistencia a la corrosión.
- Metales preciosos: El oro, la plata y el platino se utilizan no sólo por su conductividad, sino también por su resistencia a la oxidación y la corrosión, lo que los hace ideales para aplicaciones electrónicas y ópticas.
- Metales refractarios: El wolframio y el tántalo son conocidos por sus altos puntos de fusión y se utilizan en aplicaciones que requieren estabilidad a altas temperaturas y durabilidad.
Cerámicas y otros materiales:
- Óxido de indio y estaño (ITO): Se trata de un material conductor transparente utilizado a menudo en pantallas y células solares.
- Dióxido de silicio (SiO2): Muy utilizado en la fabricación de semiconductores por sus propiedades aislantes y como capa protectora.
Materiales de sustrato:
Los sustratos sobre los que se depositan estos materiales pueden variar ampliamente, incluyendo silicio, cuarzo, zafiro para la electrónica, y cerámicas como el nitruro de silicio, y vidrio.Detalles del proceso:
La evaporación por haz de electrones utiliza un haz de electrones focalizado para calentar y evaporar el material de partida. El haz de electrones se calienta normalmente a unos 3000 °C y se acelera mediante una fuente de tensión continua de 100 kV. Este haz de alta energía se dirige al material original, que se evapora y deposita en el sustrato. El proceso está muy localizado, lo que reduce la contaminación del crisol. La energía cinética de los electrones se convierte en energía térmica al chocar con el material fuente, lo que provoca la evaporación. Parte de la energía se pierde por la producción de rayos X y la emisión secundaria de electrones.
Ventajas:
La principal ventaja de la evaporación por haz de electrones es su capacidad para tratar materiales con altos puntos de fusión que son difíciles de procesar utilizando la evaporación térmica estándar. Esto incluye materiales como el oro y el dióxido de silicio, que son cruciales en diversas aplicaciones de alta tecnología.
