L'épaisseur d'un film mince déposé pendant l'évaporation peut être mesurée à l'aide de méthodes mécaniques telles que la profilométrie à stylet et l'interférométrie. Ces méthodes reposent sur la présence d'une rainure ou d'une marche entre la surface du film et le substrat, qui est créée soit en masquant des parties du substrat, soit en enlevant des parties du film déposé. L'épaisseur du film est mesurée en des points spécifiques, et l'uniformité du film est cruciale pour la précision des mesures.
Profilométrie à stylet :
La profilométrie au stylet implique l'utilisation d'un stylet qui se déplace sur la surface du film. Le stylet détecte le mouvement vertical lorsqu'il rencontre la rainure ou la marche, ce qui correspond à l'épaisseur du film. Cette méthode est relativement simple et permet d'obtenir des profils de surface détaillés, mais elle nécessite un contact physique avec le film, ce qui risque d'endommager les surfaces délicates.Interférométrie :
L'interférométrie, quant à elle, utilise des ondes lumineuses pour mesurer l'épaisseur. Lorsque la lumière est réfléchie sur le film et le substrat, des motifs d'interférence sont créés en raison de la différence de longueur des trajets optiques. Ces franges d'interférence peuvent être analysées pour déterminer l'épaisseur du film. Cette méthode nécessite une surface très réfléchissante et n'est pas invasive, ce qui la rend adaptée aux films délicats. Cependant, l'interprétation des motifs d'interférence peut s'avérer plus complexe que celle de la profilométrie au stylet.Les deux méthodes sont efficaces mais présentent des limites liées à l'uniformité du film et à la présence d'une rainure ou d'une marche appropriée. Le choix entre ces méthodes dépend des exigences spécifiques du film, telles que sa sensibilité au contact physique et la nécessité d'un contrôle non destructif.
Optimisation et considérations :
La précision de ces mesures est influencée par plusieurs facteurs, notamment la pureté du film déposé, qui dépend de la qualité du vide et de la pureté du matériau source. Des taux de dépôt plus élevés sous une pression de vide donnée peuvent conduire à une plus grande pureté du film en minimisant l'inclusion d'impuretés gazeuses. La géométrie de la chambre d'évaporation et les collisions avec les gaz résiduels peuvent affecter l'uniformité de l'épaisseur du film.
