La differenza principale tra sputtering ed evaporazione termica risiede nei meccanismi e nelle condizioni di deposito dei film sottili. L'evaporazione termica comporta il riscaldamento di un materiale fino al suo punto di vaporizzazione, provocandone l'evaporazione e la successiva condensazione su un substrato. Lo sputtering, invece, utilizza un ambiente al plasma per espellere fisicamente gli atomi da un materiale target su un substrato.
Evaporazione termica:
L'evaporazione termica è un processo in cui un materiale viene riscaldato a una temperatura elevata, causandone la vaporizzazione e la successiva condensazione su un substrato più freddo, formando un film sottile. Questo metodo può essere ottenuto con diverse tecniche di riscaldamento, come il riscaldamento resistivo, il riscaldamento a fascio di elettroni o il riscaldamento laser. L'energia coinvolta in questo processo è principalmente termica e la velocità di evaporazione dipende dalla temperatura del materiale di partenza. Questo metodo è adatto a materiali con punti di fusione più bassi ed è generalmente meno costoso e più semplice da utilizzare. Tuttavia, l'evaporazione termica spesso produce film meno densi e può introdurre impurità se il materiale del crogiolo contamina il materiale evaporato.Sputtering:
- Lo sputtering, invece, prevede una scarica al plasma che bombarda un materiale bersaglio con particelle ad alta energia (di solito gas inerti come l'argon). L'impatto di queste particelle disloca gli atomi dal bersaglio, che poi viaggiano e si depositano su un substrato. Questo processo avviene nel vuoto e a temperature inferiori rispetto all'evaporazione termica. Lo sputtering offre una migliore copertura a gradini, il che significa che può rivestire superfici irregolari in modo più uniforme. Inoltre, consente di ottenere film di maggiore purezza ed è in grado di depositare un'ampia gamma di materiali, compresi quelli con punti di fusione elevati. Tuttavia, lo sputtering ha generalmente un tasso di deposizione inferiore ed è più complesso e costoso da gestire.Confronto e considerazioni:
- Energia e purezza: Lo sputtering opera in un ambiente di plasma con energie cinetiche più elevate, che portano a una deposizione a livello atomico più pura e precisa. L'evaporazione termica, pur essendo più semplice, può produrre film meno puri a causa della potenziale contaminazione del crogiolo.
- Velocità e uniformità di deposizione: L'evaporazione termica ha in genere una velocità di deposizione più elevata, ma potrebbe non rivestire superfici complesse o irregolari in modo uniforme come lo sputtering.
Idoneità dei materiali:
L'evaporazione termica è più adatta per i materiali con punti di fusione più bassi, mentre lo sputtering può gestire una gamma più ampia di materiali, compresi quelli ad alto punto di fusione.
