L'évaporation thermique est un processus utilisé dans le dépôt physique en phase vapeur (PVD). Un matériau solide est chauffé jusqu'à son point d'évaporation dans un environnement sous vide poussé, ce qui le transforme en vapeur. Cette vapeur traverse ensuite la chambre à vide et se condense sur un substrat, formant un revêtement en couche mince.
5 étapes clés à comprendre
1. Chauffer le matériau
Le matériau solide est porté à une température élevée, soit par effet Joule (évaporation résistive), soit par un faisceau concentré d'électrons à haute énergie (évaporation par faisceau d'électrons). Ce chauffage provoque l'évaporation ou la sublimation du matériau, qui se transforme en vapeur.
2. Transport de la vapeur
La matière vaporisée, sous l'influence de sa pression de vapeur, se déplace dans la chambre à vide poussé. L'environnement sous vide garantit que le flux de vapeur ne réagit pas ou ne se disperse pas contre d'autres atomes, préservant ainsi son intégrité.
3. Dépôt sur le substrat
La vapeur atteint le substrat et se condense au contact, formant un film mince. Ce film peut être composé de différents matériaux, en fonction du matériau source utilisé dans le processus d'évaporation.
4. Mécanismes de chauffage
Dans l'évaporation résistive, le matériau est placé dans un bateau résistif et chauffé par le passage d'un courant électrique, ce qui le fait chauffer en raison de sa résistance électrique. Dans l'évaporation par faisceau d'électrons, un faisceau d'électrons à haute énergie est dirigé vers le matériau, le chauffant directement et provoquant l'évaporation.
5. Environnement sous vide
L'environnement sous vide poussé est crucial car il empêche la vapeur d'interagir avec les molécules d'air, ce qui pourrait entraîner une dispersion ou des réactions chimiques indésirables. Cela garantit que la vapeur se déplace en ligne droite et se dépose uniformément sur le substrat.
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