L'évaporation thermique est un procédé utilisé pour appliquer des couches minces de matériaux dans un environnement sous vide poussé.
Cette méthode consiste à chauffer le matériau jusqu'à ce qu'il s'évapore, puis à le condenser sur un substrat.
Elle est couramment utilisée dans la fabrication de revêtements et de films minces pour diverses applications.
Quel est un exemple d'évaporation thermique ? (4 étapes clés expliquées)
1. Chauffer le matériau
Dans l'évaporation thermique, le matériau à déposer est porté à une température élevée.
Pour ce faire, on utilise généralement un chauffage par effet Joule via un élément métallique réfractaire (évaporation résistive) ou directement un faisceau concentré d'électrons à haute énergie (évaporation par faisceau d'électrons).
Le choix de la méthode de chauffage dépend des propriétés du matériau et des caractéristiques de dépôt souhaitées.
2. Évaporation dans un environnement sous vide poussé
Le processus de chauffage provoque l'évaporation du matériau, ce qui crée une pression de vapeur.
Dans un environnement de vide poussé, la vapeur peut se déplacer sans réagir ou se disperser contre d'autres atomes.
Cet environnement est crucial pour garantir que le flux de vapeur reste pur et peut atteindre le substrat sans interférence.
3. Condensation sur le substrat
Le matériau évaporé traverse la chambre à vide et se condense sur le substrat, formant une fine pellicule.
Ce film peut être composé de différents matériaux, en fonction de l'application.
Le substrat peut aller d'un morceau de verre à une plaquette de semi-conducteur, et la couche mince peut servir à diverses fins, telles que l'amélioration de la durabilité, l'augmentation de la conductivité ou la modification des propriétés optiques.
4. Applications et avantages
L'évaporation thermique est l'une des plus anciennes technologies de revêtement sous vide et est connue pour sa simplicité et sa faible consommation d'énergie.
Elle est particulièrement utile pour déposer des matériaux qui peuvent rester stables à l'état de vapeur.
La technique a été affinée au fil des ans, avec des avancées telles que l'évaporation par faisceau d'électrons, qui permet le dépôt de matériaux réfractaires, et l'extension de la technique à l'évaporation réactive par l'utilisation de plasmas.
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