L'évaporation thermique est un processus par lequel des matériaux sont chauffés jusqu'à ce qu'ils se vaporisent, puis déposés sur un substrat. La vitesse de dépôt, c'est-à-dire la vitesse à laquelle le matériau est déposé, est généralement comprise entre 1 et 10 nanomètres par seconde. Cette vitesse est particulièrement observée dans l'évaporation par faisceau d'électrons, une forme courante d'évaporation thermique.
Quelle est la vitesse de dépôt de l'évaporation thermique ? (4 facteurs clés expliqués)
1. Méthode de chauffage
Dans l'évaporation thermique, le matériau est chauffé jusqu'à ce qu'il se vaporise. La vitesse à laquelle cela se produit dépend de la méthode de chauffage. Par exemple, dans l'évaporation par faisceau d'électrons, un faisceau à haute énergie est utilisé pour chauffer une petite partie du matériau. Cela permet un contrôle précis de la vitesse d'évaporation. Cette méthode permet d'obtenir des taux de dépôt de 1 à 10 nanomètres par seconde.
2. Environnement sous vide
L'environnement sous vide est crucial car il permet à la vapeur de se déplacer directement vers le substrat sans collision ni réaction avec d'autres atomes en phase gazeuse. La pression dans la chambre doit être suffisamment basse pour que le libre parcours moyen des particules de vapeur soit plus long que la distance entre la source d'évaporation et le substrat. Cette condition facilite un processus de dépôt plus direct et ininterrompu, ce qui permet de maintenir la vitesse de dépôt.
3. Propriétés du matériau
Les propriétés du matériau évaporé affectent également la vitesse de dépôt. Les matériaux dont la pression de vapeur est plus élevée s'évaporent plus rapidement, ce qui entraîne des vitesses de dépôt plus élevées. Le choix du matériau doit être tel que sa pression de vapeur soit plus élevée que celle de l'élément chauffant afin d'éviter la contamination du film.
4. Positionnement du substrat
La distance et le positionnement du substrat par rapport à la source d'évaporation peuvent également influencer la vitesse de dépôt. Un positionnement optimal garantit un dépôt efficace sans perte de matériau due à la diffusion ou à d'autres interactions dans la chambre à vide.
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