Le dépôt en phase vapeur est un processus utilisé pour déposer des couches minces de matériaux sur un substrat.
Il existe différentes méthodes de dépôt en phase vapeur, mais les plus courantes sont le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et le dépôt physique en phase vapeur (PVD).
Comment fonctionne le dépôt en phase vapeur ? Les 5 principales méthodes expliquées
1. Dépôt chimique en phase vapeur (CVD)
Dans le dépôt chimique en phase vapeur, un précurseur volatil est injecté dans une chambre sous vide.
La chambre est chauffée à une température de réaction, ce qui permet au gaz précurseur de réagir ou de se décomposer pour former le revêtement souhaité.
Les produits de la réaction se lient ensuite à la surface du matériau, formant un film mince.
Cette méthode permet de contrôler avec précision le processus de dépôt et de produire de grandes quantités de couches minces.
2. Dépôt physique en phase vapeur (PVD)
Le dépôt physique en phase vapeur utilise un processus physique pour déposer des couches minces.
Dans cette méthode, le matériau cible est d'abord vaporisé à partir d'une forme solide sous forme de plasma ou d'ions.
Le matériau vaporisé est ensuite transféré à la surface du substrat et on le laisse se condenser et se transformer en un film.
Le dépôt physique en phase vapeur peut être réalisé par différentes techniques telles que l'évaporation thermique, la pulvérisation ou l'évaporation par faisceau d'électrons.
3. Évaporation thermique
L'évaporation thermique consiste à vaporiser le matériau cible en utilisant l'énergie thermique d'un élément chauffant ou d'un faisceau d'électrons.
Le matériau vaporisé est transporté dans un vide poussé et déposé sur le substrat, où il se condense et se transforme en un film solide.
Cette méthode est couramment utilisée pour déposer des métaux purs, des non-métaux, des oxydes et des nitrures.
4. Pulvérisation
La pulvérisation est une autre technique utilisée dans le dépôt physique en phase vapeur.
Elle consiste à bombarder le matériau cible avec des ions à haute énergie, ce qui provoque l'éjection d'atomes de la surface de la cible.
Ces atomes éjectés se déplacent ensuite en ligne droite et se déposent sur le substrat, formant un film mince.
La pulvérisation peut être effectuée en mode DC ou RF, en fonction des exigences du processus de dépôt.
5. Processus général
Globalement, les systèmes de dépôt en phase vapeur fonctionnent en convertissant le matériau cible en vapeur ou en plasma.
Le matériau vaporisé est transporté vers le substrat et on lui permet de se condenser et de se transformer en un film mince.
Le choix de la méthode de dépôt et des paramètres tels que la pression de la chambre, la température du substrat et le temps de dépôt influencent les propriétés physiques du matériau déposé et l'épaisseur du film.
Le dépôt en phase vapeur est largement utilisé dans diverses industries, telles que la fabrication de semi-conducteurs, les revêtements optiques et les cellules solaires à couche mince.
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