A evaporação por aquecimento resistivo é um processo utilizado para criar películas finas a partir de vários materiais. Este método envolve o aquecimento de um material de estado sólido num ambiente de vácuo até que este se evapore e depois se condense num substrato.
5 pontos-chave para saber sobre a evaporação por aquecimento resistivo
1. Seleção do material
O material escolhido para a evaporação depende da aplicação pretendida. Para processos básicos em escala de laboratório, metais como ouro ou alumínio são normalmente usados. Para aplicações mais complexas, como a epitaxia por feixe molecular, são selecionados materiais que requerem uma evaporação de precisão, muitas vezes alojados em cadinhos feitos de materiais passivos como o nitreto de boro (BN).
2. Mecanismo de aquecimento
O aquecimento é conseguido através da passagem de uma corrente elevada por um elemento resistivo. Este pode ser um filamento, uma folha de tungsténio ou tântalo, ou um barco metálico feito de metais refractários como o tungsténio ou o molibdénio. O elemento resistivo converte a energia eléctrica em calor, que depois aquece o material até ao seu ponto de evaporação.
3. Ambiente de vácuo
O processo tem lugar numa câmara de vácuo para evitar que o material evaporado reaja com o ar ou outros gases. O vácuo assegura que a pressão de vapor do material pode exceder a pressão ambiental, facilitando a evaporação.
4. Evaporação e condensação
Quando o material atinge a sua temperatura de evaporação, transforma-se em vapor e viaja através do vácuo para um substrato onde se condensa, formando uma película fina. Esta película é o produto final do processo de evaporação e é utilizada em várias aplicações, desde revestimentos em vidro arquitetónico até ao fabrico de semicondutores.
5. Aquecimento indireto
Para materiais sensíveis a altas temperaturas diretas, são utilizados métodos de aquecimento indireto. É utilizado um cadinho feito de materiais resistentes ao calor, como a alumina, o óxido de ítrio ou a zircónia, para conter o material. O aquecedor aquece então o cadinho, que por sua vez evapora o material no seu interior.
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