L'évaporation thermique sous vide est un procédé de dépôt utilisé pour la formation et la croissance de films minces sur des matériaux solides.
Cette technique est largement appliquée en laboratoire et dans l'industrie en raison de sa simplicité et de son efficacité.
5 points clés expliqués
1. Aperçu du processus
Le processus commence par soumettre le matériau cible à des températures très élevées, ce qui le sublime ou le fait bouillir et forme de la vapeur.
Cette vapeur est ensuite transportée vers un substrat dans un environnement sous vide.
Lorsqu'elle atteint le substrat, la vapeur se condense pour former un film mince solide.
Ce cycle de dépôt peut être répété pour améliorer la croissance et la nucléation de la couche mince.
2. Méthodes de revêtement sous vide par évaporation thermique
L'évaporation thermique peut être réalisée à l'aide de deux méthodes principales.
Le chauffage électrique : Le matériau est chauffé électriquement à l'aide de fils ou dans des creusets conducteurs constitués de matériaux à point de fusion élevé.
Cette méthode convient aux matières qui nécessitent une pression de vapeur importante à des températures élevées.
Évaporateurs en forme de bateau : Ils sont utilisés spécifiquement pour l'évaporation des oxydes.
La forme de bateau facilite le processus de chauffage et de vaporisation.
3. Systèmes de vide pour l'évaporation thermique
Le système de vide joue un rôle crucial dans la qualité du film mince produit.
La pression de base requise dans le dispositif d'enduction varie de 10^-7 à 10^-5 mbar.
Les systèmes modernes utilisent généralement des pompes turbomoléculaires, qui peuvent évacuer la chambre à la pression de base requise en une heure.
Ces pompes sont souvent secondées par des pompes à palettes ou d'autres types de pompes sèches.
Un obturateur est également utilisé au-dessus de l'évaporateur pour contrôler le processus de dépôt et assurer la reproductibilité des couches.
4. Applications et matériaux
L'évaporation thermique est polyvalente et peut être utilisée pour déposer une large gamme de matériaux, notamment l'aluminium, l'argent, le nickel, le chrome et le magnésium.
Cette technique est particulièrement appréciée pour sa simplicité et la possibilité de contrôler l'épaisseur des couches déposées à l'aide de moniteurs de film mince.
5. Conclusion
L'évaporation thermique sous vide reste une technique fondamentale dans le domaine du dépôt de couches minces en raison de son processus simple et de son adaptabilité à divers matériaux.
L'environnement contrôlé fourni par les systèmes sous vide garantit la formation de films de haute qualité, ce qui rend cette technique indispensable à la fois dans la recherche et dans les applications industrielles.
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