Le dépôt de couches minces est un processus utilisé pour créer des couches minces de matériaux sur un substrat.
L'épaisseur de ces couches varie généralement de l'angström au micron.
Ce processus est crucial pour la fabrication de micro/nano dispositifs.
Il implique l'émission de particules à partir d'une source, leur transport vers le substrat et leur condensation sur la surface du substrat.
Les deux principales méthodes de dépôt de couches minces sont le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et le dépôt physique en phase vapeur (PVD).
Comment procéder au dépôt de couches minces ? Les 4 étapes clés expliquées
1. Émission de particules
Le processus commence par l'émission de particules à partir d'une source.
Celle-ci peut être initiée par différents moyens tels que la chaleur, la haute tension ou d'autres sources d'énergie, en fonction de la méthode de dépôt utilisée.
Par exemple, dans le cas de l'évaporation thermique, un creuset contenant le matériau cible est chauffé pour émettre des particules.
2. Transport des particules
Une fois émises, ces particules sont transportées vers le substrat.
Le mécanisme de transport dépend de la méthode de dépôt.
Dans un environnement sous vide, les particules voyagent en ligne droite de la source au substrat, assurant une interaction minimale avec le milieu environnant.
3. Condensation sur le substrat
Lorsqu'elles atteignent le substrat, les particules se condensent pour former un film mince.
L'épaisseur et l'uniformité du film dépendent de facteurs tels que la vitesse de dépôt, la température du substrat et la nature des particules.
Les techniques telles que le revêtement par centrifugation utilisent la force centrifuge pour étaler un précurseur liquide de manière uniforme sur le substrat, en contrôlant l'épaisseur du film grâce à la vitesse d'essorage et à la viscosité du précurseur.
4. Méthodes de dépôt de couches minces
Dépôt chimique en phase vapeur (CVD)
Dans le procédé CVD, un gaz précurseur est activé puis déposé sur le substrat dans une chambre de réaction.
Le gaz et un gaz réducteur sont alternativement adsorbés sur le substrat, formant un film par un processus de dépôt cyclique.
Dépôt physique en phase vapeur (PVD)
Le dépôt physique en phase vapeur fait appel à des moyens mécaniques, électromécaniques ou thermodynamiques pour déposer un film mince.
L'évaporation thermique et la pulvérisation cathodique en sont des exemples.
Dans le cas de la pulvérisation, les atomes sont éjectés d'un matériau cible solide grâce au bombardement de la cible par des particules énergétiques, généralement des ions.
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