I materiali utilizzati nell'evaporazione termica comprendono una varietà di sorgenti e forme, progettate principalmente per facilitare il riscaldamento e l'evaporazione dei materiali in un ambiente ad alto vuoto. Le sorgenti sono tipicamente realizzate in materiali come il tungsteno, il tantalio o il molibdeno e sono disponibili in forme come barche, cestelli, filamenti e barre rivestite. Queste sorgenti sono progettate per resistere alle alte temperature e per riscaldare efficacemente i materiali di evaporazione, che possono avere forme come pezzi, lamine, pellet, fili, barre, pallini e proiettili.
Sorgenti di evaporazione termica:
- Barche: Sono comunemente utilizzate e sono disponibili in varie dimensioni. Le barche più grandi richiedono generalmente una potenza maggiore per lo stesso tasso di deposizione, ma possono gestire tassi di deposizione massimi più elevati.
- Cestelli e filamenti: Vengono utilizzati anche questi, spesso a supporto dei crogioli o per riscaldare direttamente i materiali di evaporazione.
- Barre rivestite: Possono avere un rivestimento in materiale passivo, come l'ossido di alluminio, per migliorare le prestazioni o la durata.
Tipi di materiali utilizzati:
- Metalli: I metalli più comuni sono l'oro, l'argento, il titanio e il rame. Questi materiali sono scelti per la loro conduttività, malleabilità e resistenza alla corrosione.
- Semiconduttori: Materiali come il biossido di silicio sono utilizzati in applicazioni che richiedono specifiche proprietà elettriche.
- Metalli refrattari: Il tungsteno e il molibdeno sono utilizzati per i loro elevati punti di fusione e per la loro resistenza al calore intenso.
Tecniche di riscaldamento:
- Riscaldamento resistivo Evaporazione: Il materiale viene riscaldato in un crogiolo a riscaldamento resistivo e il vapore si condensa sul substrato.
- Evaporazione a fascio di elettroni: Un fascio di elettroni viene focalizzato sul materiale, provocando un rapido riscaldamento e l'evaporazione.
- Evaporazione flash: Il materiale viene riscaldato rapidamente fino alla temperatura di evaporazione utilizzando un impulso ad alta corrente o una fonte di calore intensa.
- Evaporazione con riscaldamento a induzione: Il riscaldamento a induzione induce correnti nel materiale di partenza, provocandone il riscaldamento e l'evaporazione.
Panoramica del processo:
L'evaporazione termica consiste nel riscaldare un materiale solido all'interno di una camera ad alto vuoto fino a farlo bollire ed evaporare, producendo una pressione di vapore. Questo vapore forma una nuvola che attraversa la camera e si deposita sul substrato sotto forma di film sottile. L'ambiente sotto vuoto garantisce che il flusso di vapore viaggi senza reagire o disperdersi contro altri atomi.
Questa spiegazione dettagliata copre i materiali e i metodi utilizzati nell'evaporazione termica, fornendo una comprensione completa del processo e delle sue applicazioni in vari settori.
