Como funcionam os barcos de evaporação

Barcos de evaporação são componentes cerâmicos que atuam como receptáculos para o metal (alumínio puro) a ser evaporado. Eles funcionam como aquecedores de resistência elétrica, o barco de evaporação e um fio de alumínio alimentado continuamente são aquecidos sob alto vácuo pelo fluxo de corrente, de modo que o fio primeiro derreta e depois evapore. Devido à estrutura e textura especiais da superfície, um banho fundido é formado e distribuído de forma otimizada sobre o barco, garantindo assim uma nuvem homogênea de vapor. O vapor metálico é então depositado em um substrato localizado acima da nuvem de vapor.

Materiais para barcos de evaporação

Existem vários requisitos que os barcos de evaporação devem atender. Para que o princípio do aquecimento por resistência funcione, eles devem ser eletricamente condutivos; ao mesmo tempo, eles precisam de um grau suficientemente alto de resistência elétrica para possibilitar o aquecimento. Além disso, devem ser resistentes a altas temperaturas e inertes em relação ao metal fundido. Para combinar essas propriedades, as cerâmicas mistas são feitas de dois ou três componentes.

Two-component evaporation boats contain titanium diboride and BORON NITRIDE. Due to its bonding structure, titanium diboride offers excellent resistance to high temperatures and remains inert even to non-ferrous metal melts. It also improves the wettability of the evaporation boat through liquid aluminum and ensures a melting bath with an extensive surface. For example, when used for aluminum vapor deposition, it's completely wetted by liquid aluminum. In addition, titanium diboride is a very good electrical conductor. Boron nitride is added as a non-conductive material to set the electrical resistance of the evaporation boat.

Three-component mixed ceramics also include aluminum nitride. This material has very good thermal conductivity which makes it particularly suitable for large evaporation boats to ensure they heat up quickly and uniformly. Compared to two-component evaporation boats, the three-component versions have a shorter lifespan, with lower evaporation rates and less corrosion resistance. At the same time, the wettability of the evaporator is significantly improved and there's greater homogeneity of the vapor-deposited layers. Three-component evaporators are therefore primarily used in the manufacture of capacitors, since this requires a particularly high level of homogeneity in the coatings.