Nell'evaporazione termica della PVD, il materiale di partenza viene vaporizzato riscaldandolo ad alta temperatura in un ambiente sotto vuoto.
Il materiale vaporizzato viaggia quindi in un percorso rettilineo (linea di vista) verso il substrato, dove si condensa per formare un film sottile.
Questo processo è caratterizzato da interferenze e contaminazioni minime, poiché l'ambiente sotto vuoto riduce la presenza di contaminanti gassosi.
Come avviene la vaporizzazione della sorgente nell'evaporazione termica del PVD? 4 fasi chiave spiegate
1. Riscaldamento del materiale di partenza
Il materiale di partenza viene riscaldato a una temperatura sufficientemente elevata, in genere utilizzando una bobina di filo di tungsteno o un fascio di elettroni ad alta energia.
Questo provoca la vaporizzazione del materiale, creando un flusso di vapore.
2. Ambiente sotto vuoto
Il processo viene eseguito in un ambiente ad alto vuoto, con una pressione del gas compresa tra 0,0013 Pa e 1,3 × 10^-9 Pa.
Ciò garantisce che gli atomi evaporati vengano trasportati dalla sorgente al substrato in modo essenzialmente privo di collisioni, riducendo al minimo la contaminazione e le interferenze.
3. Trasporto del vapore e condensazione
Il materiale vaporizzato viaggia in un percorso rettilineo (linea di vista) fino al substrato, dove si condensa per formare un film sottile.
L'ambiente sottovuoto svolge un ruolo cruciale nel prevenire la contaminazione del rivestimento formato.
4. Velocità di deposizione
La velocità di rimozione della massa dal materiale di partenza per evaporazione aumenta con la pressione del vapore, che a sua volta aumenta con il calore applicato.
Per ottenere tassi di deposizione sufficientemente elevati ai fini della produzione, è necessaria una pressione del vapore superiore a 1,5 Pa.
Nel complesso, l'evaporazione termica è un metodo PVD delicato con bassi requisiti di consumo energetico, che produce energie delle particelle evaporate di circa 0,12 eV (1500 K).
È un processo relativamente semplice rispetto ad altri metodi PVD, come la deposizione sputter o la deposizione ad arco.
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