Le processus thermique d'évaporation implique la vaporisation d'un matériau en le chauffant à une température où la pression de vapeur devient appréciable. Cela entraîne la perte d'atomes ou de molécules de la surface du matériau dans le vide. Le matériau peut être à l'état liquide ou solide avant que l'évaporation n'ait lieu.
Lors de l'évaporation thermique, le matériau est chauffé et, lorsqu'il atteint une température suffisamment élevée, il s'évapore. Le matériau évaporé se condense ensuite sur un substrat sous forme de films minces. Le substrat est maintenu à une température inférieure à celle du matériau source afin de faciliter le processus de condensation.
Le processus d'évaporation thermique est couramment utilisé pour la formation et la croissance de films minces à la surface de matériaux solides. Il est encore largement utilisé en laboratoire et dans l'industrie pour le dépôt de couches minces. Les étapes de base de l'évaporation thermique sont les suivantes :
1. Le matériau cible est soumis à des températures très élevées, soit par sublimation, soit par ébullition, pour créer une vapeur.
2. Le matériau vaporisé est transporté vers le substrat dans un environnement sous vide.
3. La vapeur se condense à la surface du substrat, formant un film mince solide.
4. Le processus de dépôt peut être répété pour poursuivre la croissance et la nucléation de la couche mince.
L'évaporation thermique est une technique populaire en raison de sa simplicité et de sa polyvalence. Elle peut être utilisée pour déposer une large gamme de matériaux, notamment l'aluminium, l'argent, le nickel, le chrome et le magnésium. Le processus repose sur le chauffage par effet joule d'un bateau résistif pour chauffer le matériau jusqu'à son point d'évaporation, puis les molécules vaporisées se déplacent de la source vers le substrat pour former un revêtement en couche mince.
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