Il processo termico di evaporazione comporta la vaporizzazione di un materiale riscaldandolo a una temperatura in cui la pressione del vapore diventa apprezzabile. Questo provoca la perdita di atomi o molecole dalla superficie del materiale nel vuoto. Il materiale può trovarsi allo stato liquido o solido prima che avvenga l'evaporazione.
Durante l'evaporazione termica, il materiale viene riscaldato e, una volta raggiunta una temperatura sufficientemente elevata, evapora. Il materiale evaporato si condensa su un substrato sotto forma di film sottili. Il substrato viene mantenuto a una temperatura inferiore rispetto al materiale di partenza per facilitare il processo di condensazione.
Il processo di evaporazione termica è comunemente utilizzato per la formazione e la crescita di film sottili sulla superficie di materiali solidi. È ancora ampiamente utilizzato sia in laboratorio che in ambito industriale per la deposizione di film sottili. Le fasi fondamentali dell'evaporazione termica sono le seguenti:
1. Il materiale di destinazione viene sottoposto a temperature molto elevate, per sublimazione o ebollizione, per creare un vapore.
2. Il materiale vaporizzato viene trasportato sul substrato attraverso un ambiente sotto vuoto.
3. Il vapore si condensa sulla superficie del substrato, formando un film sottile solido.
4. Il processo di deposizione può essere ripetuto per ottenere un'ulteriore crescita e nucleazione del film sottile.
L'evaporazione termica è una tecnica popolare per la sua semplicità e versatilità. Può essere utilizzata per depositare un'ampia gamma di materiali, tra cui alluminio, argento, nichel, cromo e magnesio. Il processo si basa sul riscaldamento joule di una barca resistiva per riscaldare il materiale fino al suo punto di evaporazione, quindi le molecole vaporizzate viaggiano dalla sorgente al substrato per formare un rivestimento in film sottile.
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