Na evaporação térmica de PVD, o material de origem é vaporizado por aquecimento a uma temperatura elevada num ambiente de vácuo.
O material vaporizado viaja então num caminho reto (linha de visão) até ao substrato, onde se condensa para formar uma película fina.
Este processo é caracterizado por uma interferência e contaminação mínimas, uma vez que o ambiente de vácuo reduz a presença de contaminantes gasosos.
Como é efectuada a vaporização da fonte na evaporação térmica de PVD? 4 etapas principais explicadas
1. Aquecimento do material de origem
O material de origem é aquecido a uma temperatura suficientemente elevada, normalmente utilizando uma bobina de fio de tungsténio ou um feixe de electrões de alta energia.
Isto provoca a vaporização do material, criando um fluxo de vapor.
2. Ambiente de vácuo
O processo é efectuado num ambiente de alto vácuo, com uma pressão de gás que varia entre 0,0013 Pa e 1,3 × 10^-9 Pa.
Isto assegura que os átomos evaporados são transportados essencialmente sem colisão desde a fonte até ao substrato, minimizando a contaminação e a interferência.
3. Transporte de vapor e condensação
O material vaporizado viaja num caminho reto (linha de visão) até ao substrato, onde se condensa para formar uma película fina.
O ambiente de vácuo desempenha um papel crucial na prevenção da contaminação do revestimento formado.
4. Taxa de deposição
A taxa de remoção de massa do material de origem devido à evaporação aumenta com a pressão de vapor, que por sua vez aumenta com o calor aplicado.
É necessária uma pressão de vapor superior a 1,5 Pa para atingir taxas de deposição suficientemente elevadas para efeitos de fabrico.
Em geral, a evaporação térmica é um método de PVD suave com requisitos de baixo consumo de energia, produzindo energias de partículas evaporadas de aproximadamente 0,12 eV (1500 K).
É um processo relativamente simples em comparação com outros métodos de PVD, como a deposição por pulverização catódica ou a deposição por arco.
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