热蒸发是一种物理气相沉积（PVD）技术。它是在真空环境中将材料加热到其汽化点。这将导致材料蒸发，然后以薄膜的形式沉积在基底上。这种工艺以其简单、低能耗和温和沉积而著称。蒸发的粒子能量通常在 0.12 eV 左右。
PVD 热蒸发的 5 个关键步骤
1.加热材料
该工艺首先要加热材料。通常使用钨丝或坩埚等电阻加热源进行加热。材料被加热至熔点，然后达到气化点。在此阶段，材料开始蒸发。
2.真空环境
热蒸发是在高真空环境下进行的。压力通常小于 10^-5 托。这种真空至关重要，因为它能确保蒸发粒子的平均自由路径长于蒸发源和基底之间的距离。这样，颗粒在移动过程中就不会发生明显的碰撞，从而保持了其向基底移动的方向和能量。
3.在基底上沉积
蒸发材料穿过真空室，沉积到位于蒸发源上方的基底上。基底可以放置在不同的距离，通常从 200 毫米到 1 米不等。这取决于沉积工艺的具体要求。
4.蒸发粒子的能量
被蒸发的粒子具有与其热能相对应的能量。通常小于 1 eV。这种低能量沉积方法比较温和，适用于高能量沉积方法可能会损坏的材料。
5.优势和应用
热蒸发因其简单和低成本而备受青睐。它尤其适用于沉积蒸汽压较高的材料。它也非常适合需要高纯度和均匀涂层的应用。常见应用包括在电子和光学领域沉积金属膜。
与其他 PVD 方法的比较
热蒸发是一种直接的方法，而溅射和电弧沉积等其他 PVD 技术则涉及更高能量的过程。这些工艺可产生不同的薄膜特性。例如，电弧沉积可以产生高度电离的粒子，从而提高沉积薄膜的附着力和密度。
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