熱蒸発法は物理的気相成長法（PVD）のひとつで、高真空チャンバー内で材料が気化するまで加熱し、蒸気を形成して基板上に凝縮させて薄膜を形成する方法である。
このプロセスは、融点の低い材料に特に有効であり、その簡便さと低消費電力で知られている。
1.プロセスのセットアップ
熱蒸発は、通常ステンレス製の真空チャンバーから始まる。
このチャンバー内には、タングステンやモリブデンなどの耐火性材料で作られたるつぼまたはボートがあり、蒸発剤として知られる蒸着される材料を保持します。
真空環境は、蒸気が他の原子と反応したり散乱したりすることなく移動することを可能にし、クリーンな蒸着プロセスを保証するため、非常に重要である。
2.加熱と蒸発
材料は抵抗熱源を使って加熱される。
この加熱は、材料が沸点に達して気化し、蒸気圧が発生するまで続けられる。
比較的低い蒸気圧でも、真空環境では蒸気雲を作るのに十分である。
蒸気圧の重要性は、チャンバー内を移動できる蒸気流の形成を促進する能力にある。
3.基板への蒸着
蒸発した材料は蒸気流の形となり、真空チャンバーを横切って基板に到達する。
接触すると凝縮して基板に付着し、薄膜を形成する。
このプロセスは穏やかで、蒸発粒子のエネルギーは0.12eV程度であり、デリケートな材料や基板に適している。
4.利点と限界
熱蒸発法は、その簡便さと低融点の金属を蒸着できる能力から好まれている。
しかし、るつぼ材料の温度制約により、高融点材料の取り扱いには限界がある。
るつぼと加熱方法（電気加熱ワイヤーまたは導電性るつぼ）の選択は、材料の特性と希望する層の品質によって決まる。
5.真空要件
チャンバー内のベース圧力は、蒸着品質を確保するため、通常10^-7～10^-5mbarと非常に低いレベルに維持される。
この低圧は、汚染を防ぎ、蒸気が干渉を受けずに基板まで自由に移動できるようにするために必要です。
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