La principale différence entre l'évaporateur thermique et l'évaporateur à faisceau électronique réside dans la méthode utilisée pour vaporiser le matériau. L'évaporation thermique utilise un courant électrique pour chauffer le creuset, ce qui fait fondre et s'évaporer le matériau source, tandis que l'évaporation par faisceau d'électrons utilise un faisceau d'électrons à haute énergie pour chauffer directement le matériau.
Évaporation thermique :
Dans l'évaporation thermique, un chauffage à résistance électrique est utilisé pour faire fondre le matériau et élever sa pression de vapeur à un niveau utile. Ce processus se déroule dans un vide poussé afin d'empêcher les réactions ou la diffusion de la vapeur avec d'autres atomes en phase gazeuse et de minimiser l'incorporation d'impuretés provenant du gaz résiduel dans la chambre à vide. L'évaporation thermique convient aux matériaux dont la température de fusion est basse, comme les métaux et les non-métaux. Cependant, elle peut produire des couches minces moins denses et présente un plus grand risque d'impuretés en raison du chauffage du creuset.Évaporation par faisceau d'électrons :
- L'évaporation par faisceau d'électrons, quant à elle, utilise un faisceau focalisé d'électrons à haute énergie pour chauffer directement l'évaporant. L'évaporant est placé dans un lourd foyer de cuivre refroidi à l'eau, et un faisceau d'électrons est émis par un filament, accéléré à travers une grille d'extraction, puis plié à 270° avant de frapper la matière fondue. Cette méthode permet un chauffage très localisé et n'est pas limitée par le point de fusion d'un élément chauffant, ce qui la rend adaptée aux matériaux à haute température tels que les métaux réfractaires. L'évaporation par faisceau d'électrons offre une vitesse de dépôt plus élevée et un meilleur contrôle du processus, mais elle nécessite un équipement plus complexe et plus coûteux.Comparaison :
- Méthode de chauffage : L'évaporation thermique utilise un courant électrique pour chauffer le creuset, tandis que l'évaporation par faisceau d'électrons utilise un faisceau d'électrons à haute énergie pour chauffer directement le matériau.
- Adéquation : L'évaporation thermique convient mieux aux matériaux dont le point de fusion est bas, tandis que l'évaporation par faisceau d'électrons peut traiter des matériaux à température plus élevée.
- Vitesse de dépôt et pureté : L'évaporation par faisceau d'électrons a généralement une vitesse de dépôt plus élevée et peut produire des films d'une meilleure pureté, car elle évite de chauffer le creuset, ce qui peut introduire des impuretés.
Équipement et évolutivité :
L'évaporation par faisceau d'électrons nécessite un équipement plus sophistiqué et plus coûteux, et elle n'est pas aussi facilement extensible que l'évaporation thermique, qui est plus simple et plus rentable pour de nombreuses applications.
