Evaporación resistiva

La evaporación al vacío, también conocida como evaporación, se refiere al proceso de evaporación del material de recubrimiento (o película) y su vaporización mediante un método de calentamiento y evaporación en condiciones de vacío, de modo que las partículas ascienden a la superficie del sustrato para formar una película. La evaporación es una tecnología de deposición de vapor anterior y la más utilizada, que ofrece las ventajas de un método sencillo de formación de película, una película delgada de alta pureza y compacidad, y una estructura y un rendimiento de película únicos.

El proceso físico de evaporación incluye: la evaporación o sublimación del material depositado en partículas gaseosas → el transporte rápido de partículas gaseosas desde la fuente de evaporación hasta la superficie del sustrato → las partículas gaseosas se adhieren a la superficie del sustrato para nuclearse, crecer hasta formar una película sólida → reconstitución de átomos de película delgada o producir enlaces químicos.

El sustrato se coloca en una cámara de vacío y se calienta mediante resistencia, haz de electrones, láser y otros métodos para evaporar o sublimar el material de la película y vaporizarlo en partículas (átomos, moléculas o cúmulos) con una energía determinada (0,1~0,3 eV). Las partículas gaseosas se transportan al sustrato en un movimiento lineal prácticamente sin colisiones. Algunas de las partículas que alcanzan la superficie del sustrato se reflejan, mientras que otras se adsorben en el sustrato y se extienden por la superficie, lo que provoca colisiones bidimensionales entre los átomos depositados para formar cúmulos. Algunas pueden permanecer en la superficie brevemente y luego evaporarse. Los cúmulos de partículas colisionan constantemente con partículas difusas, ya sea adsorbiendo o emitiendo partículas individuales. Este proceso se repite repetidamente, y cuando el número de partículas acumuladas supera un valor crítico, se convierte en un núcleo estable, que continúa adsorbiendo y difundiendo partículas y crece gradualmente, hasta formar una película delgada continua mediante el contacto y la fusión de núcleos estables adyacentes.

Presión de vapor de saturación (PV): Presión a la que el vapor del material evaporado en una cámara de vacío se encuentra en equilibrio con un sólido o líquido a una temperatura determinada. La curva de relación entre la presión de vapor de saturación y la temperatura es fundamental para la tecnología de fabricación de películas, ya que permite seleccionar racionalmente los materiales de evaporación y determinar las condiciones de evaporación.