A evaporação durante a deposição envolve o aquecimento de materiais de origem a temperaturas elevadas, provocando a sua fusão e, em seguida, a sua evaporação ou sublimação 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.
Explicação detalhada:
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Aquecimento do material de origem: O material de origem é aquecido até um ponto em que se funde 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.
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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, o que pode levar a uma deposição não uniforme se a superfície do substrato for rugosa, um fenómeno conhecido como "sombreamento" ou "cobertura em degraus".
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Ambiente de alto vácuo: O processo é conduzido em alto vácuo (~10^-6 m.bar) para evitar a oxidação do material de origem e para garantir 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.
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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.
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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.
Em resumo, a deposição evaporativa é um processo controlado que se baseia no aquecimento e vaporização precisos de materiais de origem num ambiente de alto vácuo para depositar camadas finas e uniformes de materiais em substratos. Este método é essencial para criar películas finas funcionais em várias aplicações industriais.
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