Cos'è l'evaporazione del film sottile?

L'evaporazione del film sottile è un processo di deposizione di vapore fisico che viene utilizzato per creare film sottili di materiale.Più comunemente utilizzato per film in metallo e tetti solari, l'evaporazione del film sottile utilizza diverse tecnologie per evaporare pezzi più grandi del materiale in una camera a vuoto per lasciarsi alle spalle uno strato sottile e uniforme su una superficie.Il processo più utilizzato di evaporazione del film sottile prevede il riscaldamento e l'evaporazione del materiale target stesso, quindi permettendolo di condensare sul substrato o sulla superficie, che riceve il film sottile.

Questo processo inizia in genere in una camera a vuoto sigillato, che èOttimizzato per elaborare vapore e particelle gassose riducendo la pressione dell'aria e l'affollamento di altre molecole d'aria.Ciò non solo riduce l'energia necessaria per evaporare, ma consente anche un percorso più diretto verso l'area di deposizione perché le particelle di vapore non vengono rimbalzate da altrettanti particelle all'interno della camera.La scarsa costruzione della camera con più pressione dell'aria ridurrà questi effetti sul vuoto, causando il conseguente film sottile di diventare meno liscio e uniforme.

Sono due principali strategie per vaporizzare il materiale target sono l'evaporazione del fascio di elettroni ed evaporazione del filamento.Le tecniche del fascio di elettroni prevedono il riscaldamento del materiale di origine ad alte temperature bombardandolo con un flusso di elettroni, che sono diretti da un campo magnetico.Il tungsteno viene in genere usato come fonte degli elettroni e può produrre più calore per il materiale rispetto alle tecniche di evaporazione del filamento.Sebbene i raggi di elettroni possano ottenere temperature più elevate, possono anche creare effetti collaterali dannosi involontari, come i raggi X, che potrebbero potenzialmente danneggiare i materiali all'interno della camera.I processi di ricottura possono eliminare questi effetti.

L'evaporazione del filamento è il secondo metodo per indurre l'evaporazione nel materiale e comporta il riscaldamento attraverso elementi resistivi.Di solito la resistenza viene creata alimentando la corrente attraverso una resistenza stabile, generando abbastanza calore per sciogliere e quindi vaporizzare il materiale.Mentre questo processo potrebbe aumentare leggermente la probabilità di contaminazione, può creare rapidi tassi di deposizione che medio a circa 1 nm al secondo.

rispetto ad altri metodi di deposizione di vapore, come lo sputtering e la deposizione di vapore chimico, l'evaporazione del film sottile offre unPochi vantaggi e svantaggi chiave.Alcuni degli svantaggi includono meno uniformità della superficie e riduzione della copertura del gradino.I vantaggi includono tassi di deposizione più veloci, soprattutto se confrontati con lo sputtering e meno ioni ed elettroni ad alta velocità, che sono frequenti nei processi di sputtering.