Les films minces sont préparés à l'aide de diverses méthodes, principalement classées en techniques de dépôt chimique et physique. Les méthodes chimiques comprennent le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), qui implique la formation de films minces par le biais de réactions chimiques entre des précurseurs gazeux et un substrat. Les méthodes physiques, telles que le dépôt physique en phase vapeur (PVD), impliquent la condensation de matériaux évaporés sur un substrat. D'autres techniques telles que le revêtement par centrifugation, la galvanoplastie et l'épitaxie par faisceau moléculaire sont également employées en fonction des propriétés et des applications souhaitées pour le film.
Dépôt chimique en phase vapeur (CVD) :
Le dépôt chimique en phase vapeur est une technique largement utilisée pour créer des films minces solides, efficaces et d'une grande pureté. Dans ce processus, le substrat est placé dans un réacteur et exposé à des gaz volatils. Les réactions chimiques entre ces gaz et le substrat conduisent à la formation d'une couche solide à la surface du substrat. Le dépôt en phase vapeur peut produire des films monocristallins, polycristallins ou amorphes, en fonction des paramètres du processus tels que la température, la pression, le débit de gaz et la concentration de gaz. Cette méthode est polyvalente et permet de synthétiser des matériaux simples ou complexes à basse température, ce qui la rend adaptée à diverses applications, notamment les semi-conducteurs et les revêtements optiques.Dépôt physique en phase vapeur (PVD) :
Le dépôt physique en phase vapeur consiste à déposer des couches minces en condensant des matériaux évaporés d'une source sur un substrat. Cette technique comprend des sous-méthodes telles que l'évaporation et la pulvérisation. Dans le cas de l'évaporation, le matériau est chauffé jusqu'à ce qu'il se transforme en vapeur, qui se condense ensuite sur le substrat pour former un film mince. La pulvérisation cathodique consiste à éjecter un matériau d'une cible en le bombardant de particules à haute énergie, généralement dans un environnement plasma, et à le déposer sur un substrat. Le dépôt en phase vapeur est connu pour sa capacité à produire des revêtements très uniformes et adhésifs, ce qui le rend idéal pour les applications nécessitant un contrôle précis de l'épaisseur et de la composition du film.
Revêtement par centrifugation :
Le spin coating est une méthode simple mais efficace utilisée principalement pour déposer des films minces et uniformes de polymères et d'autres matériaux organiques. Dans ce processus, une petite quantité de matériau liquide est placée au centre d'un substrat, qui est ensuite rapidement mis en rotation. La force centrifuge étale le matériau sur la surface du substrat, formant un film mince et uniforme au fur et à mesure que le solvant s'évapore. Cette technique est couramment utilisée pour la production de couches de résine photosensible dans la fabrication de semi-conducteurs et dans la fabrication de dispositifs électroniques organiques.
La galvanoplastie et l'épitaxie par faisceaux moléculaires (MBE) :
