La pulvérisation cathodique est un procédé utilisé pour le dépôt de couches minces, dans lequel une cible solide est bombardée par des ions à haute énergie. Ce processus est réalisé en créant une décharge lumineuse entre deux électrodes dans une atmosphère raréfiée sous vide. Les deux électrodes sont la cible (cathode) et le substrat (anode).
Dans la pulvérisation cathodique, un champ de courant continu est appliqué pour créer une décharge entre les électrodes. En introduisant un gaz inerte, généralement de l'argon, un plasma est formé par l'ionisation du gaz. Les ions argon chargés positivement sont alors accélérés vers la cible chargée négativement (cathode), ce qui entraîne la pulvérisation du matériau de la cathode.
Le matériau pulvérisé, sous forme d'atomes ou de molécules, est ensuite déposé sur le substrat, formant un film mince ou un revêtement. L'épaisseur du matériau déposé est généralement comprise entre 0,00005 et 0,01 mm. Les matériaux couramment utilisés comme dépôts cibles sont le chrome, le titane, l'aluminium, le cuivre, le molybdène, le tungstène, l'or et l'argent.
La pulvérisation est un procédé de gravure qui modifie les propriétés physiques d'une surface. Elle peut être utilisée pour diverses applications, notamment le revêtement de substrats pour la conductivité électrique, la réduction des dommages thermiques, l'amélioration de l'émission d'électrons secondaires et la production de films minces pour la microscopie électronique à balayage.
La technique de pulvérisation consiste à introduire un gaz contrôlé, généralement de l'argon, dans une chambre à vide. La cathode, ou cible, est alimentée électriquement pour générer un plasma auto-entretenu. Les atomes de gaz dans le plasma deviennent des ions chargés positivement en perdant des électrons et sont ensuite accélérés vers la cible. L'impact disloque les atomes ou les molécules du matériau cible, créant un flux de vapeur. Ce matériau pulvérisé traverse la chambre et se dépose sur le substrat sous la forme d'un film ou d'un revêtement.
Dans un système de pulvérisation, la cathode est la cible de la décharge gazeuse et le substrat fait office d'anode. Des ions énergétiques, généralement des ions argon, bombardent la cible, provoquant l'éjection d'atomes. Ces atomes frappent ensuite le substrat, formant un revêtement.
La pulvérisation cathodique est un type spécifique de pulvérisation cathodique qui utilise une décharge gazeuse à courant continu. La cible sert de source de dépôt, le substrat et les parois de la chambre à vide peuvent servir d'anode, et l'alimentation électrique est une source de courant continu à haute tension.
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