Cos'è un evaporatore di film sottili?

Un evaporatore a film sottile è una macchina utilizzata per creare un film sottile.Evaporando o sublimando vari elementi, un evaporatore a film sottile può depositare strati estremamente sottili di atomi o molecole su un materiale del substrato.La macchina è costituita da una camera a vuoto, un elemento di riscaldamento e un apparato che tiene e muove un substrato mentre un film sottile viene depositato su di essa.

Esistono due tipi principali di evaporazione che possono essere utilizzati per creare un film sottile.Si tratta di evaporazione resistiva ed evaporazione del fascio di elettroni.In entrambe queste tecniche, un materiale target viene riscaldato in un evaporatore a film sottile fino a quando non evapora o sublimati.Come gas, il materiale target si muove attraverso una camera di vuoto fino a quando non atterra su un substrato e forma un film sottile.Entrambe queste tecniche richiedono che i materiali target siano stabili come un gas.

Nell'evaporazione resistiva, una corrente elettrica viene passata attraverso un materiale target, che diventa caldo in quanto è eccitato.Con abbastanza calore, il materiale target evapora o sublima.L'oro e l'alluminio sono materiali bersaglio comuni che possono essere evaporati sotto forma di fili di metallo, chiamati filamenti.I materiali target sotto forma di filamenti sono difficili da caricare su un evaporatore e possono essere lavorati solo in piccole quantità.Un evaporatore a film sottile può anche usare fogli sottili di materiale target, che spesso sono più facili da lavorare e producono più materia quando è evaporato.

Alcuni materiali target non sono adatti all'evaporazione resistiva perché possono perdere grandi sezioni di materia solida durante il processo.Se questi solidi si scontrano con il film sottile che si formano sul substrato, possono rovinarlo.L'evaporazione di questi materiali richiede l'uso di una fonte di riscaldamento chiusa che consente alla forma gassosa del materiale di fuggire attraverso piccoli fori mentre si intrappolano sezioni di materia solida all'interno della camera di riscaldamento.

L'evaporazione del fascio di elettroni riscalda il materiale target dirigendo un raggio di elettroni ad alta energia.In questo tipo di evaporatore di film sottili, il materiale target viene mantenuto in un focolare raffreddato mentre è bombardata da elettroni e riscaldato.Questo processo è utile per i materiali bersaglio con una temperatura di evaporazione molto elevata perché il raggio focalizzato di energia può riscaldare il materiale target senza riscaldare l'intero apparato.Il contenitore che detiene il materiale target non è esposto a calore estremo, quindi non si scioglie o evapora durante il processo.Questo tipo di evaporazione del film sottile richiede attrezzature specifiche e può essere abbastanza costoso.