A evaporação durante a deposição é um processo em que os materiais de origem são aquecidos a temperaturas elevadas. Isto faz com que derretam e depois evaporem ou sublimem num vapor. Os átomos vaporizados condensam-se então nas superfícies, formando uma camada fina do material. Este processo ocorre normalmente numa câmara de alto vácuo para minimizar as colisões de gases e as reacções indesejadas.
Como é que o material de origem é evaporado durante a deposição? 5 etapas principais explicadas
1. Aquecimento do material de origem
O material de origem é aquecido até um ponto em que derrete e depois evapora ou sublima. Isto é conseguido utilizando várias fontes de energia, tais como barcos de evaporação, células de efusão e cadinhos. Por exemplo, os barcos de evaporação feitos de tungsténio ou molibdénio utilizam um elemento de aquecimento ou um feixe de electrões para vaporizar materiais sólidos.
2. Vaporização e deposição
Uma vez na forma de vapor, os átomos deslocam-se e depositam-se em superfícies dentro da linha de visão na câmara de deposição. A deposição é direcional, o que significa que o material se deposita principalmente a partir de uma direção. Isto pode levar a uma deposição não uniforme se a superfície do substrato for rugosa, um fenómeno conhecido como "sombreamento" ou "cobertura em degraus".
3. Ambiente de alto vácuo
O processo é conduzido em alto vácuo (~10^-6 m.bar) para evitar a oxidação do material de origem. Também assegura que os átomos vaporizados não colidam com outros gases, o que poderia levar a reacções indesejadas ou afetar a uniformidade e a espessura da camada depositada.
4. Controlo e precisão
A espessura e a composição da película depositada podem ser controladas com precisão, ajustando a pressão de vapor do material de origem e a temperatura do substrato. Esta precisão é crucial para aplicações que requerem propriedades específicas, como a condutividade ou a resistência ao desgaste.
5. Desafios e considerações
Se a evaporação for efectuada em más condições de vácuo ou perto da pressão atmosférica, a deposição pode não ser uniforme e parecer difusa. Além disso, os átomos evaporados que colidem com partículas estranhas podem reagir com elas, afectando a pureza e as propriedades da camada depositada.
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