Los materiales utilizados en la evaporación térmica incluyen una variedad de fuentes y formas, diseñadas principalmente para facilitar el calentamiento y la evaporación de materiales en un entorno de alto vacío. Las fuentes suelen estar fabricadas con materiales como el tungsteno, el tántalo o el molibdeno, y se presentan en forma de botes, cestas, filamentos y varillas recubiertas. Estas fuentes están diseñadas para soportar altas temperaturas y calentar eficazmente los materiales de evaporación, que pueden tener formas como trozos, láminas, gránulos, alambres, varillas, disparos y proyectiles.
Fuentes de evaporación térmica:
- Botes: Son de uso común y vienen en varios tamaños. Los botes más grandes suelen requerir más potencia para la misma tasa de deposición, pero pueden manejar tasas máximas de deposición más altas.
- Cestas y filamentos: También se utilizan como soporte de los crisoles o para calentar directamente los materiales de evaporación.
- Varillas recubiertas: Pueden tener un revestimiento de material pasivo, como óxido de aluminio, para mejorar su rendimiento o durabilidad.
Tipos de materiales utilizados:
- Metales: Los metales más utilizados son el oro, la plata, el titanio y el cobre. Estos materiales se eligen por su conductividad, maleabilidad y resistencia a la corrosión.
- Semiconductores: Materiales como el dióxido de silicio se utilizan en aplicaciones que requieren propiedades eléctricas específicas.
- Metales refractarios: El wolframio y el molibdeno se utilizan debido a sus altos puntos de fusión y durabilidad bajo calor intenso.
Técnicas de calentamiento:
- Calentamiento resistivo Evaporación: El material se calienta en un crisol calentado por resistencia y el vapor se condensa en el sustrato.
- Evaporación por haz de electrones: Se enfoca un haz de electrones sobre el material, provocando un rápido calentamiento y evaporación.
- Evaporación flash: El material se calienta rápidamente hasta su temperatura de evaporación utilizando un pulso de alta corriente o una fuente de calor intensa.
- Evaporación por calentamiento por inducción: El calentamiento por inducción induce corrientes en el material fuente, provocando su calentamiento y evaporación.
Resumen del proceso:
La evaporación térmica consiste en calentar un material sólido dentro de una cámara de alto vacío hasta que hierve y se evapora, produciendo una presión de vapor. Este vapor forma una nube que se desplaza por la cámara y se deposita sobre el sustrato en forma de una fina película. El entorno de vacío garantiza que la corriente de vapor se desplace sin reaccionar ni dispersarse contra otros átomos.
Esta explicación detallada cubre los materiales y métodos utilizados en la evaporación térmica, proporcionando una comprensión completa del proceso y sus aplicaciones en diversas industrias.
