A evaporação térmica do ouro é um processo utilizado para depositar uma fina camada de ouro num substrato.
Isto é conseguido através do aquecimento do ouro numa câmara de vácuo até atingir uma temperatura em que os átomos de ouro têm energia suficiente para deixar a superfície e evaporar, revestindo subsequentemente o substrato.
Resumo da resposta:
A evaporação térmica do ouro envolve o aquecimento de pastilhas de ouro numa câmara de vácuo utilizando um barco de resistência ou uma bobina.
À medida que a corrente é aumentada, o ouro derrete e evapora, revestindo um substrato colocado por cima.
Este processo é crucial para a deposição de películas finas de ouro utilizadas em várias aplicações electrónicas.
Explicação pormenorizada:
1. Configuração do processo:
O processo começa com a colocação de pastilhas de ouro numa "covinha" numa fita metálica larga, conhecida como barco de resistência ou bobina, dentro de uma câmara de vácuo.
O ambiente de vácuo é crucial, pois minimiza a presença de outros gases que poderiam interferir no processo de evaporação.
2. Mecanismo de aquecimento:
A corrente é passada através da fita metálica, que aquece devido à resistência. O calor gerado concentra-se na zona onde são colocadas as pastilhas de ouro.
À medida que a corrente é aumentada, a temperatura aumenta até atingir o ponto de fusão do ouro (1064°C), e depois até à temperatura de evaporação (~950°C em condições de vácuo).
3. Evaporação e deposição:
Quando o ouro atinge a sua temperatura de evaporação, os átomos ganham energia suficiente para ultrapassar as forças de ligação à superfície e evaporam-se no vácuo.
Os átomos de ouro evaporados deslocam-se em linhas rectas e condensam-se no substrato mais frio colocado acima da fonte, formando uma película fina.
4. Aplicações:
As películas finas de ouro depositadas por evaporação térmica são utilizadas em várias aplicações, incluindo contactos eléctricos, OLED, células solares e transístores de película fina.
O processo pode também ser adaptado para a co-deposição de múltiplos materiais através do controlo da temperatura de cadinhos separados, permitindo composições de película mais complexas.
5. Vantagens e comparações:
A evaporação térmica é particularmente eficaz para materiais como o ouro, que têm pontos de fusão elevados e são difíceis de evaporar por outros métodos.
Em comparação com outras técnicas de deposição, como a pulverização catódica, a evaporação térmica pode atingir taxas de deposição mais elevadas e é mais simples em termos de equipamento e configuração.
Este processo detalhado de evaporação térmica de ouro é essencial no campo da eletrónica e da ciência dos materiais, permitindo a deposição precisa e eficiente de películas de ouro para várias aplicações tecnológicas.
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