A deposição em vácuo, especificamente a evaporação térmica ou evaporação térmica em vácuo (VTE), é um método utilizado no fabrico e na investigação para depositar películas finas de material num substrato.
Este processo envolve o aquecimento de um material numa câmara de vácuo até que este vaporize e depois se condense num substrato.
5 pontos-chave explicados
1. O processo
O processo de evaporação térmica começa com uma câmara de vácuo, normalmente feita de aço inoxidável.
Esta câmara aloja um cadinho ou barco feito de materiais refractários como o tungsténio ou o molibdénio.
O material a depositar, conhecido como o evaporante, é colocado dentro deste cadinho ou barco.
O ambiente de vácuo é crucial, uma vez que impede que o material vaporizado colida com moléculas de gás, assegurando um processo de deposição limpo.
A pressão de vácuo varia entre 10^-5 e 10^-9 Torr, dependendo do nível de contaminação desejado na película depositada.
Para uma deposição efectiva, a pressão de vapor do material deve atingir pelo menos 10 mTorr.
2. Métodos de evaporação
A evaporação térmica pode ser conseguida através de dois métodos principais.
Aquecimento elétrico: Este método envolve o aquecimento do material utilizando fios aquecidos eletricamente ou em cadinhos feitos de materiais com pontos de fusão mais elevados.
Este método é adequado para materiais que não têm pontos de fusão extremamente elevados.
Aquecimento por feixe de electrões: Para materiais com pontos de fusão mais elevados, pode ser utilizado um feixe de electrões para aquecer e vaporizar o material.
Este método permite um controlo preciso do processo de aquecimento e pode tratar uma gama mais vasta de materiais.
3. Condições de vácuo
A pressão de base necessária no dispositivo de revestimento situa-se normalmente entre 10^-7 e 10^-5 mbar, dependendo da qualidade da camada pretendida.
Este ambiente de alto vácuo é essencial para a deposição física de vapor (PVD), garantindo que o material se deposita no substrato sem a interferência de moléculas de gás.
4. Aplicações
A deposição sob vácuo, incluindo a evaporação térmica, é amplamente utilizada em várias indústrias para aplicações de revestimento.
É particularmente útil para depositar películas finas de materiais que são difíceis de evaporar em condições atmosféricas normais.
A tecnologia permite a criação de camadas que vão desde a espessura atómica até vários milímetros, dependendo das necessidades da aplicação.
5. Resumo
Em resumo, a evaporação térmica em vácuo é uma técnica fundamental no domínio da deposição de películas finas.
Oferece um controlo preciso do processo de deposição e a capacidade de trabalhar com uma vasta gama de materiais em condições de vácuo altamente controladas.
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