L'évaporation par faisceau d'électrons est une méthode de dépôt physique en phase vapeur (PVD) qui utilise un faisceau d'électrons focalisé pour chauffer et évaporer des matériaux sources dans un environnement sous vide. Ce procédé est particulièrement efficace pour déposer des couches minces de matériaux à point de fusion élevé sur des substrats.
Aperçu du procédé :
Le procédé commence par le chauffage d'un filament de tungstène par un courant électrique à haute tension (généralement entre 5 et 10 kV). Ce chauffage provoque une émission thermionique qui libère des électrons. Ces électrons à haute énergie sont ensuite focalisés et dirigés par des aimants permanents ou des lentilles électromagnétiques vers le matériau cible, qui est logé dans un creuset refroidi à l'eau.
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Explication détaillée :Chauffage du filament de tungstène :
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Le filament de tungstène est porté à des températures extrêmement élevées par le passage d'un courant électrique à haute tension. Cette température élevée facilite l'émission d'électrons à partir de la surface du tungstène, un phénomène connu sous le nom d'émission thermionique.
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Focalisation du faisceau d'électrons :
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Les électrons émis sont accélérés et concentrés en un faisceau à l'aide de champs magnétiques ou électromagnétiques. Ce faisceau est ensuite dirigé vers le matériau cible.Évaporation du matériau cible :
Lorsque le faisceau d'électrons frappe le matériau cible, l'énergie cinétique des électrons est transférée au matériau, ce qui provoque son réchauffement et son évaporation. Le matériau évaporé se déplace ensuite sous forme de vapeur dans la chambre à vide et se dépose sur un substrat placé au-dessus, formant un film mince.
Dépôt du film mince :
Le dépôt de la couche mince se produit lorsque les particules évaporées se condensent sur la surface plus froide du substrat. L'épaisseur du film peut varier de 5 à 250 nanomètres, en fonction de l'application spécifique et des propriétés du matériau.
Avantages et applications :
