L'evaporazione termica è un processo in cui i materiali vengono riscaldati fino a vaporizzarsi e quindi depositati su un substrato. La velocità di deposizione, ovvero la velocità con cui il materiale viene depositato, varia in genere da 1 a 10 nanometri al secondo. Questa velocità è particolarmente osservata nell'evaporazione a fascio di elettroni, una forma comune di evaporazione termica.
Qual è la velocità di deposizione dell'evaporazione termica? (4 fattori chiave spiegati)
1. Metodo di riscaldamento
Nell'evaporazione termica, il materiale viene riscaldato fino alla vaporizzazione. La velocità con cui ciò avviene dipende dal metodo di riscaldamento. Ad esempio, nell'evaporazione a fascio di elettroni, un fascio ad alta energia viene utilizzato per riscaldare un piccolo punto di materiale. Ciò consente un controllo preciso della velocità di evaporazione. Questo metodo può raggiungere velocità di deposizione da 1 a 10 nanometri al secondo.
2. Ambiente sotto vuoto
L'ambiente sottovuoto è fondamentale perché consente al vapore di raggiungere direttamente il substrato senza collisioni o reazioni con altri atomi in fase gassosa. La pressione nella camera deve essere sufficientemente bassa da garantire che il percorso libero medio delle particelle di vapore sia più lungo della distanza tra la sorgente di evaporazione e il substrato. Questa condizione facilita un processo di deposizione più diretto e ininterrotto, mantenendo così la velocità di deposizione.
3. Proprietà del materiale
Anche le proprietà del materiale da evaporare influiscono sulla velocità di deposizione. I materiali con pressioni di vapore più elevate evaporano più rapidamente, determinando tassi di deposizione più elevati. La scelta del materiale deve essere tale da avere una pressione di vapore superiore a quella dell'elemento riscaldante per evitare la contaminazione del film.
4. Posizionamento del substrato
Anche la distanza e il posizionamento del substrato rispetto alla sorgente di evaporazione possono influenzare la velocità di deposizione. Il posizionamento ottimale garantisce una deposizione efficiente senza perdite di materiale dovute alla dispersione o ad altre interazioni all'interno della camera da vuoto.
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