L'épaisseur des revêtements de diamant CVD peut varier considérablement, de 10 nanomètres à plus de 200 micromètres, en fonction de l'application et des conditions spécifiques du processus de dépôt. Au départ, en raison de procédures d'ensemencement et de nucléation moins sophistiquées, les revêtements étaient plutôt épais, dépassant souvent 1 micromètre. Cependant, les progrès de la technologie et de la compréhension ont permis de synthétiser des revêtements beaucoup plus fins, avec un minimum de 100 nanomètres requis pour un revêtement continu sur des substrats autres que le diamant. Pour des applications spécifiques telles que les fraises diamantées revêtues par CVD, l'épaisseur typique se situe entre 8 et 10 microns.
Explication détaillée :
-
Épaisseur initiale et limites :
-
Au début de la recherche sur les films de diamant, les revêtements étaient très épais, souvent supérieurs à 1 micromètre. Cela était principalement dû à l'inadéquation des techniques d'ensemencement et de nucléation, qui ne permettaient pas un contrôle précis du processus de dépôt. Le manque de compréhension des méthodes de prétraitement et d'amélioration de la nucléation a également contribué à la nécessité de revêtements plus épais pour obtenir un film continu.Progrès et revêtements plus minces :
-
Au fur et à mesure que la recherche progressait, des améliorations significatives ont été apportées à la synthèse des couches minces de diamant. Ces progrès ont permis de réduire l'épaisseur des films à environ 10 nanomètres. Toutefois, pour un revêtement continu sur des substrats autres que le diamant, une épaisseur minimale de 100 nanomètres est généralement nécessaire. Cela s'explique par la faible densité de nucléation du diamant sur les substrats étrangers et par le modèle de croissance 3D (modèle de Volmer-Weber) des films de diamant, qui commence par des îlots de diamant isolés.
-
Amélioration de la nucléation :
Pour relever le défi de la faible densité de nucléation, divers prétraitements ont été mis au point pour améliorer la nucléation des films de diamant sur des substrats autres que le diamant. Ces traitements sont essentiels pour obtenir des revêtements plus fins et sans trous d'épingle. La collaboration interdisciplinaire entre scientifiques de divers domaines a joué un rôle déterminant dans ces avancées, conduisant au développement de revêtements diamantés ultraminces et élargissant leurs applications.
Applications spécifiques et épaisseur :
