L'évaporation thermique est une méthode utilisée pour créer des films minces sur divers matériaux. Elle consiste à chauffer une substance jusqu'à ce qu'elle se transforme en vapeur, puis à déposer cette vapeur sur une surface. Cette technique est simple, économe en énergie et peut être utilisée avec un large éventail de matériaux.
Les 5 étapes clés expliquées
1. Chauffer le matériau
Dans l'évaporation thermique, le matériau à revêtir est placé dans un récipient spécial appelé "bateau résistif" ou "creuset". Ce récipient se trouve à l'intérieur d'une chambre à vide. Le matériau est chauffé à l'aide d'un courant électrique qui traverse le bateau résistif et le fait chauffer. Cette méthode est efficace et permet un contrôle précis de la température.
2. Vaporisation sous vide
La chambre à vide est maintenue à une pression très basse, généralement inférieure à 10^-5 torr. Cette faible pression est importante car elle permet à la matière de se vaporiser sans entrer en collision avec d'autres molécules de gaz, ce qui pourrait ralentir le processus. Le vide garantit également que les particules vaporisées se déplacent en ligne droite vers le substrat.
3. Dépôt sur le substrat
Une fois vaporisé, le matériau se déplace de la source vers le substrat, où il se condense et forme un film mince. Le substrat peut être constitué de différents matériaux et est souvent chauffé pour améliorer l'adhérence et la qualité du film. Les particules vaporisées ont une faible énergie, de l'ordre de 0,12 eV, ce qui rend le processus doux et adapté aux substrats délicats.
4. Matériaux et applications
L'évaporation thermique peut être utilisée pour déposer divers matériaux, notamment des métaux comme l'aluminium, l'argent, le nickel et le chrome, ainsi que d'autres matériaux comme le magnésium. Cette polyvalence en fait un procédé adapté à de nombreuses applications, de l'électronique à l'optique en passant par les revêtements de pièces mécaniques.
5. Méthodes d'évaporation
Il existe deux méthodes principales pour réaliser l'évaporation thermique : l'évaporation résistive et l'évaporation par faisceau d'électrons. L'évaporation résistive chauffe le matériau directement à travers un élément résistif, tandis que l'évaporation par faisceau d'électrons utilise un faisceau focalisé d'électrons à haute énergie pour chauffer le matériau. Chaque méthode a ses avantages et est choisie en fonction des besoins spécifiques du processus de dépôt.
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