¿Qué es la evaporación de la película delgada?
La evaporación de la película delgada es un proceso de deposición física de vapor que se utiliza para crear películas delgadas de un material. Más comúnmente utilizado para películas de metal y tejados solares, la evaporación de películas delgadas utiliza diferentes tecnologías para evaporar piezas más grandes del material en una cámara de vacío para dejar una capa delgada y uniforme en una superficie. El proceso más utilizado de evaporación de la película delgada implica calentar y evaporar el material objetivo en sí, y luego permitirle condensarse en el sustrato, o superficie, que recibe la película delgada.
Este proceso típicamente comienza en una cámara de vacío sellada, que está optimizada para dibujar partículas y partículas gaseosas al reducir la presión de aire y el cifra de otras ruinas de aire. Esto no solo reduce la energía necesaria para evaporar, sino que también permite un camino más directo al área de deposición porque las partículas de vapor no se rebotan por tantas otras partículas dentro de la cámara. Construcción de mala cámara con más presión de airereducirá estos efectos de vacío, lo que hace que la película delgada resultante se vuelva menos suave y uniforme.
Las dos estrategias principales para vaporizar el material objetivo son la evaporación del haz de electrones y la evaporación del filamento. Las técnicas de haz de electrones implican calentar el material fuente a altas temperaturas al bombardearlo con una corriente de electrones, que están dirigidos por un campo magnético. El tungsteno se usa típicamente como fuente de electrones, y puede producir más calor para el material que las técnicas de evaporación del filamento. Aunque los haces de electrones pueden alcanzar temperaturas más altas, también pueden crear efectos secundarios dañinos involuntarios, como los rayos X, lo que podría dañar los materiales dentro de la cámara. Los procesos de recocido pueden eliminar estos efectos.
La evaporación del filamento es el segundo método para inducir la evaporación en el material, e implica el calentamiento a través de la resistenciave elementos. Por lo general, la resistencia se crea alimentando la corriente a través de una resistencia estable, generando suficiente calor para derretir y luego vaporizar el material. Si bien este proceso podría aumentar ligeramente la probabilidad de contaminación, puede crear tasas rápidas de deposición que promedian aproximadamente 1 nm por segundo.
En comparación con otros métodos de deposición de vapor, como la deposición de vapor químico y la química, la evaporación de películas delgadas ofrece algunas ventajas y desventajas clave. Algunos de los inconvenientes incluyen menos uniformidad superficial y una disminución de la cobertura de pasos. Las ventajas incluyen tasas de deposición más rápidas, especialmente cuando se comparan con la pulverización, y menos iones y electrones de alta velocidad, que son frecuentes en los procesos de pulverización.