Os materiais utilizados na evaporação térmica incluem uma variedade de fontes e formas, concebidas principalmente para facilitar o aquecimento e a evaporação de materiais num ambiente de alto vácuo. As fontes são normalmente fabricadas a partir de materiais como o tungsténio, tântalo ou molibdénio e apresentam-se sob a forma de barcos, cestos, filamentos e varetas revestidas. Estas fontes são concebidas para suportar temperaturas elevadas e para aquecer eficazmente os materiais de evaporação, que podem ter formas como pedaços, folhas, pellets, fios, varetas, tiros e balas.
Fontes de Evaporação Térmica:
- Barcos: São muito utilizados e existem em vários tamanhos. Os barcos maiores requerem geralmente uma potência mais elevada para a mesma taxa de deposição, mas podem suportar taxas de deposição máximas mais elevadas.
- Cestos e Filamentos: Também são utilizados, muitas vezes suportando cadinhos ou aquecendo diretamente os materiais de evaporação.
- Varetas revestidas: Estas podem ter um revestimento de material passivo, como o óxido de alumínio, para melhorar o seu desempenho ou durabilidade.
Tipos de materiais utilizados:
- Metais: Os metais mais comuns utilizados são o ouro, a prata, o titânio e o cobre. Estes materiais são escolhidos pela sua condutividade, maleabilidade e resistência à corrosão.
- Semicondutores: Materiais como o dióxido de silício são utilizados em aplicações que requerem propriedades eléctricas específicas.
- Metais refractários: O tungsténio e o molibdénio são utilizados devido aos seus elevados pontos de fusão e durabilidade sob calor intenso.
Técnicas de aquecimento:
- Aquecimento resistivo Evaporação: O material é aquecido num cadinho aquecido por resistência, e o vapor condensa-se no substrato.
- Evaporação por feixe de electrões: Um feixe de electrões incide sobre o material, provocando um rápido aquecimento e evaporação.
- Evaporação instantânea: O material é rapidamente aquecido até à sua temperatura de evaporação utilizando um impulso de alta corrente ou uma fonte de calor intensa.
- Evaporação por aquecimento indutivo: O aquecimento por indução induz correntes no material de origem, levando ao aquecimento e à evaporação.
Visão geral do processo:
A evaporação térmica envolve o aquecimento de um material sólido dentro de uma câmara de alto vácuo até que ele ferva e evapore, produzindo uma pressão de vapor. Este vapor forma uma nuvem que se desloca através da câmara e se deposita no substrato sob a forma de uma película fina. O ambiente de vácuo assegura que o fluxo de vapor se desloca sem reagir ou se dispersar contra outros átomos.
Esta explicação detalhada abrange os materiais e métodos utilizados na evaporação térmica, proporcionando uma compreensão abrangente do processo e das suas aplicações em várias indústrias.
