Micro e nanotecnologia/Microtecnologia/Film sottili/Evaporazione: differenze tra le versioni

Tra le possibili PVD una tecnica molto diffusa è l’evaporazione termica mediante crogioli di materiale refrattario scaldato per effetto Joule (semplice ed economica) mediante cannone elettronico (e-gun) (relativamente costosa e complessa). Entrambe queste tecniche scaldano in HV il materiale da evaporare, ma mentre la prima può essere usata per materiali a basso punto di fusione e quindi elevata tensione di vapore a temperatura relativamente basse, la seconda può essere usata per qualsiasi materiale. Nel cannone elettronico, un fascio di elettroni altamente energetici viene diretto mediante un campo magnetico su una piccola parte del campione da evaporare che raggiunge localmente facilmente temperature di molte migliaia di gradi. A questa temperatura qualsiasi solido raggiunge una tensione di vapore elevata (1-10 Pa) ed il gas del materiale da evaporare si deposita sulla camera da vuoto. La sorgente di materiale sia nella evaporazione mediante crogiolo termico che con cannone elettronico è praticamente puntiforme ed il materiale evaporato si trova in condizioni di regime molecolare. Con ragionamenti geometrici si mostra come il profilo del materiale depositato (per entrambe le tecniche termiche) nella camera da vuoto non è uniforme ed è massimo nella direzione normale alla sorgente e diminuisce con il coseno dell’angolo con la normale della direzione di arrivo con la normale alla sorgente. Gli atomi si impiantano sulla superficie con poca energia e quindi spesso vi sono problemi di adesione con il substrato. Anche se queste tecniche possono essere usate per ricoprire grosse aree la poca uniformità del film depositato le rende poco pratiche per l’industria della microelettronica, ma sono largamente usate in molti processi industriali e nei laboratori di ricerca e sviluppo a causa della loro flessibilità.▼