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.
- 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.
- 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 subiscano un trasporto essenzialmente privo di collisioni dalla sorgente al substrato, riducendo al minimo la contaminazione e le interferenze.
- 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 sotto vuoto gioca un ruolo cruciale nel prevenire la contaminazione del rivestimento formato.
- 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. È necessaria una pressione del vapore superiore a 1,5 Pa per ottenere tassi di deposizione sufficientemente elevati per la produzione.
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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