Diseño de un sistema para coevaporación física en una cámara de alto vacío

Abstract

El proyecto es el diseño de un sistema para la coevaporación de materiales en una cámara de alto vacío y su condensación en forma de película sólida en substratos apropiados (deposición en fase vapor, PVD). Mediante un sistema de tipo carrusel puede seleccionarse el material a evaporar de entre 8 posibles. El proceso de evaporación se realiza bien mediante corrientes eléctricas calefactoras a través de filamentos de tungsteno o botes de tántalo o de molibdeno, o bien mediante radiación de microondas, absorbidas por crisoles adecuados en los que se alojan los materiales a evaporar. El material en fase vapor atraviesa un sistema de máscaras de sombra que permite la deposición del material sobre el substrato en diferentes geometrías de tamaño milimétrico. Este sistema permite la selección de la máscara apropiada, que se posiciona de manera automatizada bajo el substrato. El substrato está alojado en un portasubstratos intercambiable, de fácil inserción en el sistema, cuya temperatura puede regularse desde -196 ºC, mediante un reservorio de nitrógeno líquido, hasta 300 ºC, mediante calentamiento por radiación. Un obturador rotatorio a modo de disco con sectores de diferente apertura, ubicado entre la fuente de vapor y el substrato, permite variar el espesor de la película en diferentes zonas del sustrato. El sistema está diseñado para poder aprovisionar el mismo con medidores de espesor (cristal de cuarzo) para monitorizar el ritmo de crecimiento y el espesor de la película.