Le dépôt physique en phase vapeur (PVD) est une méthode utilisée pour la synthèse de nanoparticules.
Elle permet principalement de déposer des couches minces sur une surface.
Ce processus implique le transfert de matière au niveau atomique.
Il est réalisé dans des conditions de vide.
Le dépôt en phase vapeur est différent du dépôt chimique en phase vapeur (CVD).
Dans le cas du dépôt en phase vapeur, les précurseurs sont sous forme solide, alors que le dépôt en phase vapeur utilise des précurseurs gazeux.
Les 4 étapes clés expliquées
1. L'évaporation
La première étape du dépôt en phase vapeur est l'évaporation du matériau solide.
Cette étape est généralement réalisée à l'aide d'énergie thermique.
L'énergie thermique vaporise le matériau source solide.
Le processus d'évaporation peut être facilité par diverses techniques telles que l'évaporation sous vide ou thermique, le placage ionique et la pulvérisation cathodique.
2. Transport
Une fois que le matériau est vaporisé, il est transporté sous forme de vapeur.
Le transport s'effectue dans un environnement gazeux ou plasmatique sous vide ou à basse pression.
Cette étape garantit que les particules vaporisées se déplacent efficacement de la source au substrat.
Les pertes ou la contamination sont minimes au cours de ce processus.
3. Réaction
Dans certains cas, des gaz réactifs peuvent être introduits pendant le processus de dépôt.
C'est ce que l'on appelle le dépôt réactif.
Cette étape peut modifier la composition chimique et les propriétés du film déposé.
4. Dépôt
La dernière étape implique la condensation et la nucléation des atomes ou molécules vaporisés.
Cela se produit à la surface du substrat.
Il en résulte la formation d'un film mince.
L'épaisseur varie de quelques nanomètres à un millième de nanomètre.
Le dépôt en phase vapeur est particulièrement utile dans le domaine des nanotechnologies.
Il permet de produire des couches minces uniformes à l'échelle atomique.
Il a été utilisé avec succès pour la croissance de nanofils et de nanobelts.
Le procédé consiste généralement à sublimer un oxyde de haute pureté sous forme de poudre à des températures élevées.
Un refroidissement contrôlé est utilisé pour obtenir un gradient de température.
Cela facilite la formation de nanostructures spécifiques.
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