Le processus de traitement de surface par pulvérisation est une technique de dépôt physique en phase vapeur (PVD). Elle implique l'éjection d'atomes à partir d'un matériau cible solide. Ces atomes sont ensuite déposés en couche mince sur un substrat. Le processus utilise un plasma gazeux, qui est un gaz partiellement ionisé.
Qu'est-ce que le traitement de surface par pulvérisation cathodique ? 7 étapes clés expliquées
1. Préparation de la chambre à vide
Une chambre à vide est installée. Le matériau de revêtement cible (cathode) et le substrat (anode) sont placés dans cette chambre.
2. Introduction du gaz inerte
Un gaz inerte, tel que l'argon, le néon ou le krypton, est introduit dans la chambre. Ce gaz formera le plasma nécessaire au processus de pulvérisation.
3. Ionisation du gaz
Une source d'énergie applique une différence de potentiel ou une excitation électromagnétique pour ioniser les atomes de gaz. Cela leur confère une charge positive.
4. Attirer les ions positifs
Les ions de gaz chargés positivement sont attirés vers le matériau cible chargé négativement. Ces ions entrent en collision avec la surface de la cible, transférant leur énergie et provoquant l'éjection des atomes du matériau cible.
5. Atomes éjectés à l'état neutre
Les atomes éjectés du matériau cible sont à l'état neutre. Ils traversent la chambre à vide.
6. Dépôt de la couche mince
Les atomes neutres se déposent ensuite sur la surface du substrat, formant un film mince. Le film pulvérisé présente une uniformité, une densité, une pureté et une adhérence excellentes.
7. Contrôle de la vitesse de pulvérisation
La vitesse de pulvérisation, c'est-à-dire la vitesse à laquelle les atomes sont éjectés de la cible et déposés sur le substrat, dépend de plusieurs facteurs. Il s'agit notamment du courant, de l'énergie du faisceau et des propriétés physiques du matériau cible.
La pulvérisation est largement utilisée dans diverses industries pour le traitement de surface et le dépôt de couches minces. Elle est couramment utilisée pour déposer des couches minces de semi-conducteurs, de CD, de lecteurs de disques et de dispositifs optiques. La technique permet de produire des alliages et des composés de composition précise par pulvérisation réactive. Les films obtenus ont d'excellentes propriétés et peuvent être utilisés pour toute une série d'applications.
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