La deposizione termica di vapore, nota anche come evaporazione termica, è un processo utilizzato nella deposizione fisica di vapore (PVD).
Consiste nel riscaldare un materiale solido in una camera ad alto vuoto fino a vaporizzarlo.
Il vapore si condensa quindi su un substrato per formare un film sottile.
Questo metodo è popolare per la sua semplicità ed efficienza, soprattutto per depositare metalli con punti di fusione relativamente bassi.
4 fasi chiave spiegate
1. Impostazione della camera a vuoto
Il processo inizia in una camera a vuoto in acciaio inossidabile.
Questa camera contiene un crogiolo o una barca in materiali refrattari come il tungsteno o il molibdeno.
Il materiale da depositare (evaporante) viene posto all'interno del crogiolo.
2. Riscaldamento del materiale
Il materiale viene riscaldato con una fonte di calore resistivo.
Il riscaldamento continua fino a quando il materiale raggiunge la sua pressione di vapore.
A questo punto, è sufficiente per produrre una nuvola di vapore nell'ambiente sotto vuoto.
3. Deposizione del vapore
Il materiale evaporato, ora sotto forma di flusso di vapore, attraversa la camera.
Si deposita quindi sul substrato.
Il substrato è in genere tenuto in posizione capovolta nella parte superiore della camera.
La superficie del substrato è rivolta verso il materiale sorgente riscaldato per ricevere il rivestimento.
4. Spiegazione dettagliata
Ambiente sotto vuoto
L'uso di una camera ad alto vuoto è fondamentale.
Riduce al minimo la presenza di molecole d'aria che potrebbero interagire con il materiale in evaporazione.
Ciò potrebbe alterare le sue proprietà o ostacolare il processo di deposizione.
Meccanismo di riscaldamento
Il riscaldamento si ottiene in genere attraverso un riscaldamento resistivo.
Una corrente elettrica viene fatta passare attraverso una bobina o un filamento a diretto contatto con il materiale.
Questo metodo è efficace per i materiali con punti di fusione relativamente bassi.
Consente un controllo preciso della temperatura per garantire la vaporizzazione del materiale senza causare danni al crogiolo o al materiale stesso.
Pressione di vapore
La pressione di vapore del materiale è un fattore critico nel processo di deposizione.
Determina la velocità di vaporizzazione del materiale e l'uniformità della nuvola di vapore.
Il raggiungimento della giusta pressione di vapore è essenziale per ottenere un film uniforme e continuo sul substrato.
Posizionamento del substrato
Il substrato viene posizionato in modo da massimizzare la superficie esposta al flusso di vapore.
Questo posizionamento aiuta anche a controllare lo spessore e l'uniformità del film depositato.
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