Revestimiento por evaporación: Al calentar y evaporar una determinada sustancia para depositarla sobre la superficie sólida, se denomina revestimiento por evaporación.Este método fue propuesto por primera vez por M. Faraday en 1857, y se ha convertido en uno de los
técnicas de recubrimiento comúnmente utilizadas en los tiempos modernos.La estructura del equipo de recubrimiento por evaporación se muestra en la Figura 1.
Las sustancias evaporadas, como metales, compuestos, etc., se colocan en un crisol o se cuelgan de un alambre caliente como fuente de evaporación, y la pieza de trabajo que se va a recubrir, como metal, cerámica, plástico y otros sustratos, se coloca frente al crisol.Después de evacuar el sistema a alto vacío, el crisol se calienta para evaporar el contenido.Los átomos o moléculas de la sustancia evaporada se depositan en la superficie del sustrato de manera condensada.El espesor de la película puede variar desde cientos de angstroms hasta varias micras.El espesor de la película está determinado por la tasa de evaporación y el tiempo de la fuente de evaporación (o la cantidad de carga) y está relacionado con la distancia entre la fuente y el sustrato.Para revestimientos de gran superficie, a menudo se utilizan un sustrato giratorio o varias fuentes de evaporación para garantizar la uniformidad del espesor de la película.La distancia desde la fuente de evaporación hasta el sustrato debe ser menor que el camino libre medio de las moléculas de vapor en el gas residual para evitar que la colisión de las moléculas de vapor con las moléculas de gas residual provoque efectos químicos.La energía cinética promedio de las moléculas de vapor es de aproximadamente 0,1 a 0,2 electronvoltios.
Hay tres tipos de fuentes de evaporación.
①Fuente de calentamiento por resistencia: use metales refractarios como el tungsteno y el tantalio para fabricar láminas o filamentos para botes, y aplique corriente eléctrica para calentar la sustancia evaporada encima o en el crisol (Figura 1 [Diagrama esquemático del equipo de recubrimiento por evaporación] recubrimiento al vacío) Calentamiento por resistencia La fuente se utiliza principalmente para evaporar materiales como Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni;
②Fuente de calentamiento por inducción de alta frecuencia: use corriente de inducción de alta frecuencia para calentar el crisol y el material de evaporación;
③Fuente de calentamiento por haz de electrones: aplicable Para materiales con una temperatura de evaporación más alta (no inferior a 2000 [618-1]), el material se vaporiza bombardeándolo con haces de electrones.
En comparación con otros métodos de recubrimiento al vacío, el recubrimiento por evaporación tiene una tasa de deposición más alta y se puede recubrir con películas compuestas elementales y no descompuestas térmicamente.
Para depositar una película monocristalina de alta pureza, se puede utilizar la epitaxia de haz molecular.El dispositivo de epitaxia de haz molecular para el crecimiento de una capa monocristalina de GaAlAs dopado se muestra en la Figura 2 [Diagrama esquemático del revestimiento al vacío del dispositivo de epitaxia de haz molecular].El horno de chorro está equipado con una fuente de haz molecular.Cuando se calienta a una temperatura determinada en vacío ultraalto, los elementos del horno se expulsan al sustrato en una corriente molecular similar a un haz.El sustrato se calienta a una cierta temperatura, las moléculas depositadas en el sustrato pueden migrar y los cristales crecen en el orden de la red cristalina del sustrato.La epitaxia de haz molecular se puede utilizar para
obtener una película monocristalina compuesta de alta pureza con la relación estequiométrica requerida.La película crece más lentamente. La velocidad se puede controlar a 1 sola capa/seg.Al controlar el deflector, se puede fabricar con precisión la película monocristalina con la composición y estructura requeridas.La epitaxia de haz molecular se usa ampliamente para fabricar varios dispositivos integrados ópticos y varias películas de estructura de superred.
Hora de publicación: 31-jul-2021