La gamme d'énergie de la pulvérisation commence généralement à partir d'un seuil d'environ dix à cent électronvolts (eV) et peut s'étendre à plusieurs centaines d'eV, avec une énergie moyenne souvent supérieure d'un ordre de grandeur à l'énergie de liaison de la surface.
Explication détaillée :
-
Énergie de seuil pour la pulvérisation cathodique :
-
La pulvérisation se produit lorsqu'un ion transfère suffisamment d'énergie à un atome cible pour dépasser son énergie de liaison à la surface. Ce seuil se situe généralement entre 10 et 100 eV. En dessous de ce seuil, le transfert d'énergie est insuffisant pour éjecter les atomes du matériau cible.Énergie des atomes pulvérisés :
-
L'énergie cinétique des atomes pulvérisés varie considérablement, mais elle est généralement supérieure à des dizaines d'électronvolts, souvent autour de 600 eV. Cette énergie élevée est due à l'échange de quantité de mouvement lors des collisions ion-atome. Environ 1 % des ions qui frappent la surface provoquent une nouvelle pulvérisation, où les atomes sont éjectés vers le substrat.
-
Rendement de pulvérisation et dépendance énergétique :
- Le rendement de pulvérisation, qui est le nombre moyen d'atomes éjectés par ion incident, dépend de plusieurs facteurs, notamment l'angle d'incidence de l'ion, l'énergie de l'ion, le poids atomique, l'énergie de liaison et les conditions du plasma. La distribution de l'énergie des atomes pulvérisés culmine à environ la moitié de l'énergie de liaison de la surface, mais s'étend à des énergies plus élevées, avec une énergie moyenne souvent nettement supérieure au seuil.
- Types de pulvérisation et niveaux d'énergie :Pulvérisation par diode à courant continu :
- Elle utilise une tension continue de 500 à 1000 V, les ions argon transférant l'énergie aux atomes cibles à des énergies comprises dans cette plage.Pulvérisation par faisceau d'ions :
-
Elle implique des énergies plus élevées, avec une énergie de pulvérisation moyenne de 10 eV, ce qui est beaucoup plus élevé que les énergies thermiques et typique de l'évaporation sous vide.Pulvérisation électronique :
Peut impliquer des énergies très élevées ou des ions lourds très chargés, ce qui permet d'obtenir des rendements de pulvérisation élevés, en particulier dans les isolants.
Applications et besoins énergétiques :
