A evaporação por feixe de electrões é uma técnica de deposição física de vapor (PVD) que utiliza um feixe de electrões intenso para aquecer e vaporizar o material de origem, como pastilhas de metal, num ambiente de vácuo.
Este processo permite a deposição de revestimentos densos e de elevada pureza num substrato posicionado acima do material em evaporação.
Resumo da evaporação por feixe de elétrons:
A evaporação por feixe de electrões envolve a utilização de um feixe de electrões focalizado para aquecer e vaporizar um material, que depois se deposita num substrato como uma película fina.
Esta técnica é conhecida por sua capacidade de produzir revestimentos de alta qualidade com alta eficiência de utilização de material.
Explicação pormenorizada:
1. Geração de feixes de electrões:
O processo começa com a passagem de corrente através de um filamento de tungsténio, provocando um aquecimento por efeito de joule e a emissão de electrões.
É então aplicada uma alta tensão entre o filamento e um cadinho que contém o material a depositar, acelerando os electrões emitidos.
2. Focalização do feixe e aquecimento do material:
Um forte campo magnético concentra os electrões num feixe unificado, dirigindo-os para o cadinho.
Após o impacto, a energia do feixe de electrões é transferida para o material, aquecendo-o até ao ponto de evaporação ou sublimação.
3. Deposição do material:
O material evaporado viaja através da câmara de vácuo e deposita-se num substrato posicionado acima do cadinho.
Isto resulta na formação de uma película fina e de elevada pureza sobre o substrato. A espessura da película varia normalmente entre 5 e 250 nanómetros.
4. Vantagens e aplicações:
A evaporação por feixe de electrões é particularmente vantajosa pela sua capacidade de depositar uma vasta gama de materiais, incluindo metais e não metais, com elevada pureza e densidade.
Isto torna-a adequada para várias aplicações, desde películas finas ópticas em ótica laser e painéis solares até revestimentos em óculos e vidro arquitetónico.
A técnica também oferece uma elevada eficiência de utilização do material, o que ajuda a reduzir os custos em comparação com outros processos de PVD.
5. Comparação com outras técnicas de PVD:
Ao contrário da pulverização catódica, que utiliza iões energéticos para ejetar material de um alvo, a evaporação por feixe eletrónico aquece diretamente o material de origem com um feixe de electrões, permitindo temperaturas de evaporação mais elevadas e aplicações mais vastas na deposição de películas finas.
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