O que é evaporação por película fina?
A evaporação de filmes finos é um processo de deposição física de vapor usado para criar filmes finos de um material. Mais comumente usada para filmes de metal e telhados solares, a evaporação de filmes finos utiliza diferentes tecnologias para evaporar pedaços maiores do material em uma câmara de vácuo, deixando uma camada fina e uniforme na superfície. O processo mais amplamente usado de evaporação de filme fino envolve o aquecimento e a evaporação do próprio material-alvo, permitindo que ele se condense no substrato ou superfície que recebe o filme fino.
Esse processo geralmente começa em uma câmara de vácuo selada, otimizada para extrair vapor e partículas gasosas, reduzindo a pressão do ar e a aglomeração de outras moléculas de ar. Isso não apenas reduz a energia necessária para evaporar, mas também permite um caminho mais direto para a área de deposição, porque as partículas de vapor não se movimentam por tantas outras partículas na câmara. A má construção da câmara com mais pressão de ar reduzirá esses efeitos de vácuo, fazendo com que o filme fino resultante se torne menos suave e uniforme.
As duas estratégias principais para vaporizar o material alvo são a evaporação por feixe de elétrons e a evaporação de filamentos. As técnicas de feixe de elétrons envolvem o aquecimento do material de origem a altas temperaturas, bombardeando-o com uma corrente de elétrons, que são direcionados por um campo magnético. O tungstênio é normalmente usado como fonte dos elétrons e pode produzir mais calor para o material do que as técnicas de evaporação do filamento. Embora os feixes de elétrons possam atingir temperaturas mais altas, eles também podem criar efeitos colaterais prejudiciais não intencionais, como raios-x, que podem potencialmente danificar os materiais dentro da câmara. Os processos de recozimento podem eliminar esses efeitos.
A evaporação do filamento é o segundo método para induzir a evaporação do material e envolve o aquecimento através de elementos resistivos. Normalmente, a resistência é criada alimentando a corrente através de um resistor estável, gerando calor suficiente para derreter e depois vaporizar o material. Embora esse processo possa aumentar levemente a probabilidade de contaminação, ele pode criar taxas rápidas de deposição que atingem a média de 1 nm por segundo.
Em comparação com outros métodos de deposição de vapor, como a pulverização por pulverização e a deposição química, a evaporação por película fina oferece algumas vantagens e desvantagens. Algumas das desvantagens incluem menos uniformidade da superfície e menor cobertura da etapa. As vantagens incluem taxas de deposição mais rápidas, especialmente quando comparadas à pulverização, e menos íons e elétrons de alta velocidade, que são frequentes nos processos de pulverização.