A evaporação térmica é uma técnica de deposição física de vapor (PVD) que envolve o aquecimento de um material até ao seu ponto de evaporação num ambiente de alto vácuo. Este método é caracterizado pela sua simplicidade, baixo consumo de energia e natureza suave, produzindo energias de partículas evaporadas de aproximadamente 0,12 eV, ou 1500 K. O processo é amplamente utilizado em laboratório e em ambientes industriais para a deposição de películas finas em substratos.
Detalhes do processo:
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Aquecimento do material: O processo começa por aquecer o material alvo, normalmente utilizando aquecimento resistivo numa fonte de evaporação, até que este atinja o seu ponto de ebulição e comece a evaporar. Este aquecimento é efectuado numa câmara de vácuo com uma pressão inferior a 10^-5 torr, o que garante que o vapor pode deslocar-se sem reagir ou se dispersar contra outros átomos.
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Transporte do vapor: Uma vez evaporado, o material forma uma nuvem de vapor que é transportada através da câmara de vácuo. O ambiente de vácuo é crucial, pois permite que o vapor se desloque livremente e diretamente para o substrato sem qualquer interferência dos gases atmosféricos.
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Deposição no substrato: O material vaporizado atinge então o substrato, onde se condensa e forma uma película fina. Esta deposição pode ser repetida várias vezes para fazer crescer e nuclear a película fina até à espessura e qualidade desejadas.
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Versatilidade: A evaporação térmica é capaz de depositar uma vasta gama de materiais, incluindo metais como o alumínio, a prata, o níquel, o crómio e o magnésio, o que a torna um método versátil para várias aplicações.
Vantagens:
- Simplicidade: O processo é simples e fácil de controlar, exigindo um mínimo de equipamento e de configuração.
- Velocidade: Permite a deposição relativamente rápida de películas finas, o que é benéfico tanto para ambientes de investigação como de produção.
- Natureza suave: A baixa energia das partículas evaporadas minimiza os danos no substrato e garante uma deposição de película de alta qualidade.
Aplicações:
A evaporação térmica é amplamente utilizada no fabrico de dispositivos electrónicos, revestimentos ópticos e várias outras aplicações industriais em que é necessária uma deposição precisa e uniforme de películas finas. A sua capacidade para depositar uma grande variedade de materiais faz com que seja a escolha preferida em muitos domínios tecnológicos.
