L'évaporation thermique est une technique largement utilisée pour le dépôt de couches minces, et le choix des matériaux, tant pour la source que pour les films déposés, est crucial.Les matériaux utilisés dans les sources d'évaporation thermique sont généralement des métaux à point de fusion élevé comme le tungstène, le tantale et le molybdène, qui sont fabriqués sous diverses formes telles que des bateaux, des paniers, des filaments et des tiges revêtues.Ces matériaux sont choisis pour leur capacité à résister à des températures élevées sans se dégrader.Par ailleurs, les matériaux évaporés peuvent être des métaux purs tels que l'or, l'argent et le titane, des non-métaux, des alliages et des composés tels que le dioxyde de silicium, les oxydes et les nitrures.La polyvalence de l'évaporation thermique permet le dépôt d'une grande variété de matériaux, ce qui en fait une technique précieuse dans de nombreuses applications.
Explication des points clés :
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Matériaux utilisés pour l'évaporation thermique Sources:
- Tungstène:Métal à point de fusion élevé (3422°C) couramment utilisé dans les sources d'évaporation thermique.Il est souvent utilisé pour fabriquer des bateaux, des filaments ou des paniers en raison de son excellente stabilité thermique et de sa résistance à la déformation à haute température.
- Tantale:Un autre matériau à point de fusion élevé (3017°C) utilisé dans les sources d'évaporation.Il est particulièrement utile pour l'évaporation de matériaux nécessitant des températures très élevées.
- Molybdène:Avec un point de fusion de 2623°C, le molybdène est également un choix populaire pour les sources d'évaporation.Il est souvent utilisé sous forme de barres ou de filaments revêtus.
Ces matériaux sont sélectionnés parce qu'ils peuvent supporter les températures extrêmes requises pour l'évaporation thermique sans fondre ou réagir avec les matériaux évaporés.
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Formes d'évaporation thermique Sources:
- Bateaux:Ils sont généralement fabriqués en tungstène ou en tantale et sont utilisés pour maintenir le matériau à évaporer.Ils sont chauffés directement par le passage d'un courant électrique.
- Les paniers:Ils sont souvent fabriqués en tungstène ou en molybdène et sont utilisés pour soutenir les creusets contenant la matière à évaporer.
- Filaments:Il s'agit de fils minces en tungstène ou en molybdène qui sont utilisés pour évaporer des matériaux par chauffage résistif.
- Tiges enrobées:Il s'agit de tiges enduites du matériau à évaporer.La tige est chauffée, ce qui provoque l'évaporation du revêtement.
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Matériaux évaporés:
- Métaux:Les métaux couramment utilisés dans l'évaporation thermique sont l'or, l'argent, le titane, le chrome et l'aluminium.Ces métaux sont choisis pour leurs propriétés spécifiques, telles que la conductivité, la réflectivité ou l'adhérence.
- Les non-métaux:Des matériaux tels que le germanium (Ge) et le dioxyde de silicium (SiO₂) peuvent également être évaporés.Ils sont souvent utilisés dans des applications nécessitant des propriétés optiques ou électriques spécifiques.
- Alliages:Certaines applications nécessitent l'évaporation d'alliages, ce qui peut s'avérer plus difficile en raison des différences dans les taux d'évaporation des éléments constitutifs.
- Composés:Les oxydes (par exemple, SiO₂) et les nitrures peuvent également être évaporés.Ces matériaux sont souvent utilisés dans des applications exigeant des propriétés chimiques ou mécaniques spécifiques.
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Considérations pour la sélection des matériaux:
- Point de fusion:La matière à évaporer doit avoir un point de fusion inférieur à celui de la matière d'origine afin de s'assurer qu'elle s'évapore avant que la matière d'origine ne se dégrade.
- Pureté:Des matériaux de haute pureté sont souvent nécessaires pour éviter la contamination du film déposé.
- Compatibilité:Le matériau d'origine doit être chimiquement compatible avec le matériau à évaporer afin d'éviter les réactions indésirables.
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Applications de l'évaporation thermique:
- Revêtements optiques:Des matériaux comme l'or et l'argent sont souvent utilisés pour les revêtements réfléchissants dans les applications optiques.
- Appareils électroniques:Les métaux tels que l'aluminium et le chrome sont utilisés dans la fabrication des composants électroniques.
- Revêtements protecteurs:Des matériaux tels que le titane et le dioxyde de silicium sont utilisés pour créer des couches protectrices sur différents substrats.
En résumé, les matériaux utilisés dans les sources d'évaporation thermique sont principalement des métaux à point de fusion élevé comme le tungstène, le tantale et le molybdène, qui sont fabriqués sous diverses formes pour contenir et chauffer les matériaux à évaporer.Les matériaux évaporés peuvent être des métaux purs, des non-métaux, des alliages et des composés, en fonction des propriétés souhaitées du film déposé.Le choix des matériaux est essentiel à la réussite du processus d'évaporation thermique, des considérations telles que le point de fusion, la pureté et la compatibilité jouant un rôle clé.
Tableau récapitulatif :
| Catégorie | Matériaux | Propriétés principales |
|---|---|---|
| Matériaux d'origine | Tungstène (3422°C), Tantale (3017°C), Molybdène (2623°C) | Points de fusion élevés, stabilité thermique, résistance à la déformation |
| Formes des sources | Bateaux, paniers, filaments, tiges enrobées | Conçus pour maintenir et chauffer les matériaux pendant l'évaporation |
| Matériaux évaporés | Métaux (or, argent, titane), non-métaux (SiO₂), alliages, composés | Choisis pour leur conductivité, leur réflectivité, leur adhérence ou leurs propriétés optiques/chimiques spécifiques. |
| Applications | Revêtements optiques, appareils électroniques, revêtements de protection | Utilisation polyvalente dans diverses industries |
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