Lo sputtering e l'evaporazione sono entrambi metodi di deposizione fisica del vapore (PVD), ma si differenziano per il modo in cui creano i film di rivestimento.
Lo sputtering è un processo in cui ioni energetici si scontrano con un materiale bersaglio, provocando l'espulsione o la polverizzazione di atomi dal materiale stesso. Questo metodo può essere eseguito con il fascio di ioni o con lo sputtering a magnetron. Lo sputtering offre una migliore qualità e uniformità del film, con conseguente aumento della resa. Inoltre, offre una migliore copertura a gradini, con conseguente copertura più uniforme del film sottile su superfici irregolari. Lo sputtering tende a depositare film sottili più lentamente rispetto all'evaporazione. Il magnetron sputtering, in particolare, è un metodo di rivestimento basato sul plasma in cui ioni con carica positiva provenienti da un plasma confinato magneticamente si scontrano con materiali di partenza con carica negativa. Questo processo avviene in un campo magnetico chiuso, che intrappola meglio gli elettroni e aumenta l'efficienza. Produce film di buona qualità e offre la massima scalabilità tra i metodi PVD.
L'evaporazione, invece, si basa sul riscaldamento di un materiale sorgente solido oltre la sua temperatura di vaporizzazione. Può avvenire tramite evaporazione termica resistiva o evaporazione a fascio elettronico. L'evaporazione è più economica e meno complessa rispetto allo sputtering. Offre tassi di deposizione più elevati, consentendo un'alta produttività e una produzione in grandi volumi. L'energia coinvolta nei processi di evaporazione termica dipende dalla temperatura del materiale di partenza che viene evaporato, con conseguente riduzione del numero di atomi ad alta velocità e della possibilità di danneggiare il substrato. L'evaporazione è adatta per film sottili di metalli o non metalli, soprattutto quelli con temperature di fusione più basse. È comunemente utilizzata per depositare metalli, metalli refrattari, film sottili ottici e altre applicazioni.
In sintesi, lo sputtering prevede la collisione di ioni con un materiale bersaglio per espellere gli atomi, mentre l'evaporazione si basa sul riscaldamento di un materiale sorgente solido oltre la sua temperatura di vaporizzazione. Lo sputtering offre una migliore qualità, uniformità e copertura del film, ma è più lento e complesso. L'evaporazione è più economica, offre tassi di deposizione più elevati ed è adatta a film più sottili, ma può avere una qualità del film e una copertura dei gradini inferiori. La scelta tra sputtering ed evaporazione dipende da fattori quali lo spessore del film, le proprietà del materiale e la qualità desiderata.
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