A deposição de vapor térmico, também conhecida como evaporação térmica, é um processo utilizado na deposição física de vapor (PVD).
Envolve o aquecimento de um material sólido numa câmara de alto vácuo até à sua vaporização.
O vapor condensa-se então num substrato para formar uma película fina.
Este método é popular devido à sua simplicidade e eficiência, especialmente para a deposição de metais com pontos de fusão relativamente baixos.
Explicação dos 4 passos principais
1. Configuração da câmara de vácuo
O processo começa numa câmara de vácuo de aço inoxidável.
Esta câmara contém um cadinho ou barco feito de materiais refractários como o tungsténio ou o molibdénio.
O material a ser depositado (evaporante) é colocado dentro deste cadinho.
2. Aquecimento do material
O material é aquecido utilizando uma fonte de calor resistiva.
Este processo continua até que o material atinja a sua pressão de vapor.
Nesta altura, é suficiente para produzir uma nuvem de vapor no ambiente de vácuo.
3. Deposição de vapor
O material evaporado, agora sob a forma de um fluxo de vapor, atravessa a câmara.
De seguida, deposita-se no substrato.
O substrato é normalmente mantido numa posição invertida no topo da câmara.
A superfície do substrato está virada para baixo, na direção da fonte de material aquecido, para receber o revestimento.
4. Explicação pormenorizada
Ambiente de vácuo
A utilização de uma câmara de alto vácuo é crucial.
Esta minimiza a presença de moléculas de ar que, de outra forma, poderiam interagir com o material em evaporação.
Isto poderia potencialmente alterar as suas propriedades ou impedir o processo de deposição.
Mecanismo de aquecimento
O aquecimento é normalmente conseguido através de aquecimento resistivo.
É passada uma corrente eléctrica através de uma bobina ou filamento em contacto direto com o material.
Este método é eficaz para materiais com pontos de fusão relativamente baixos.
Permite um controlo preciso da temperatura para garantir que o material vaporiza sem causar danos no cadinho ou no próprio material.
Pressão de vapor
A pressão de vapor do material é um fator crítico no processo de deposição.
Determina a taxa a que o material vaporiza e a uniformidade da nuvem de vapor.
Atingir a pressão de vapor correta é essencial para obter uma película uniforme e contínua no substrato.
Posicionamento do substrato
O substrato é posicionado de forma a maximizar a área de superfície exposta ao fluxo de vapor.
Este posicionamento também ajuda a controlar a espessura e a uniformidade da película depositada.
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