Dans l'évaporation thermique du PVD, le matériau source est vaporisé en le chauffant à une température élevée dans un environnement sous vide. Le matériau vaporisé se déplace ensuite en ligne droite jusqu'au substrat, où il se condense pour former un film mince. Ce processus se caractérise par une interférence et une contamination minimales, car l'environnement sous vide réduit la présence de contaminants gazeux.
- Chauffage du matériau source : Le matériau source est chauffé à une température suffisamment élevée, généralement à l'aide d'une bobine de fil de tungstène ou d'un faisceau d'électrons à haute énergie. Cela entraîne la vaporisation du matériau, créant ainsi un flux de vapeur.
- Environnement sous vide : Le processus est réalisé dans un environnement sous vide poussé, avec une pression de gaz allant de 0,0013 Pa à 1,3 × 10^-9 Pa. Cela garantit que les atomes évaporés subissent un transport essentiellement sans collision de la source au substrat, ce qui minimise la contamination et les interférences.
- Transport et condensation de la vapeur : Le matériau vaporisé se déplace en ligne droite jusqu'au substrat, où il se condense pour former un film mince. L'environnement sous vide joue un rôle crucial dans la prévention de la contamination du revêtement formé.
- Vitesse de dépôt : Le taux d'élimination de la masse du matériau source par évaporation augmente avec la pression de vapeur, qui à son tour augmente avec la chaleur appliquée. Une pression de vapeur supérieure à 1,5 Pa est nécessaire pour obtenir des taux de dépôt suffisamment élevés à des fins de fabrication.
Dans l'ensemble, l'évaporation thermique est une méthode de dépôt en phase vapeur (PVD) douce, peu gourmande en énergie, qui produit des énergies de particules évaporées d'environ 0,12 eV (1 500 K). Il s'agit d'un processus relativement simple par rapport à d'autres méthodes de dépôt en phase vapeur, telles que le dépôt par pulvérisation cathodique ou le dépôt à l'arc.
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