La pulvérisation est un procédé physique de dépôt en phase vapeur (PVD) qui implique l'éjection d'atomes d'un matériau cible solide dans la phase gazeuse en raison du bombardement par des ions énergétiques, et leur dépôt ultérieur sur un substrat pour former un film mince. Ce processus est régi par l'échange d'énergie entre les ions et les atomes dans le matériau cible, comme dans le cas d'un billard atomique. L'efficacité du processus de pulvérisation est mesurée par le rendement de la pulvérisation, qui est le nombre d'atomes éjectés de la surface par ion incident.
Explication détaillée :
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Configuration du processus :
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La pulvérisation est réalisée dans une chambre à vide remplie d'un gaz inerte, généralement de l'argon. Le matériau cible, qui est la source des atomes à déposer, est chargé négativement, ce qui le transforme en cathode. Cette configuration est cruciale car elle déclenche le flux d'électrons libres à partir de la cathode.Ionisation et collisions :
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Les électrons libres de la cathode entrent en collision avec les atomes d'argon et les ionisent. Ces molécules de gaz ionisées (ions argon) sont ensuite accélérées vers la cible chargée négativement en raison du champ électrique.
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Éjection des atomes :
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Lorsque les ions argon énergétiques frappent la cible, ils transfèrent leur énergie aux atomes du matériau cible. Ce processus de collision peut éjecter les atomes de la cible de la surface vers la phase gazeuse. Il s'agit du mécanisme central de la pulvérisation cathodique, où l'énergie des ions est utilisée pour déplacer les atomes de la cible.Dépôt sur le substrat :
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Les atomes éjectés traversent le vide et se déposent sur un substrat proche. Ces atomes se lient au niveau atomique au substrat, formant un film mince avec des propriétés spécifiques telles que la réflectivité, la résistivité électrique ou ionique, en fonction du matériau de la cible et du substrat.
Types de pulvérisation :
