Les matériaux utilisés dans l'évaporation par faisceau d'électrons comprennent une large gamme de substances, principalement des métaux et des céramiques, en raison de la capacité du processus à atteindre des températures élevées. Les principaux matériaux utilisés sont des métaux tels que l'aluminium, le cuivre, le nickel, le titane, l'étain et le chrome, ainsi que des métaux précieux tels que l'or, l'argent et le platine. En outre, des métaux réfractaires comme le tungstène et le tantale, et d'autres matériaux comme l'oxyde d'indium et d'étain et le dioxyde de silicium sont couramment utilisés.
Métaux :
- Métaux traditionnels : Ils comprennent l'aluminium, le cuivre, le nickel, le titane, l'étain et le chrome. Ces métaux sont largement utilisés dans diverses industries en raison de leur conductivité, de leur solidité et de leur résistance à la corrosion.
- Métaux précieux : L'or, l'argent et le platine sont utilisés non seulement pour leur conductivité, mais aussi pour leur résistance à l'oxydation et à la corrosion, ce qui les rend idéaux pour les applications électroniques et optiques.
- Métaux réfractaires : Le tungstène et le tantale sont connus pour leur point de fusion élevé et sont utilisés dans des applications nécessitant une stabilité à haute température et une durabilité.
Céramiques et autres matériaux :
- Oxyde d'indium et d'étain (ITO) : Il s'agit d'un matériau conducteur transparent souvent utilisé dans les écrans et les cellules solaires.
- Dioxyde de silicium (SiO2) : Largement utilisé dans la fabrication des semi-conducteurs pour ses propriétés isolantes et comme couche protectrice.
Matériaux de substrat :
Les substrats sur lesquels ces matériaux sont déposés peuvent varier considérablement, notamment le silicium, le quartz, le saphir pour l'électronique, les céramiques comme le nitrure de silicium et le verre.Détails du processus :
L'évaporation par faisceau d'électrons consiste à utiliser un faisceau d'électrons focalisé pour chauffer et évaporer le matériau source. Le faisceau d'électrons est généralement chauffé à environ 3 000 °C et accéléré par une source de tension continue de 100 kV. Ce faisceau à haute énergie est dirigé vers le matériau source, qui s'évapore et se dépose sur le substrat. Le processus est très localisé, ce qui réduit la contamination du creuset. L'énergie cinétique des électrons est convertie en énergie thermique lorsqu'ils frappent le matériau source, ce qui entraîne l'évaporation. Une partie de l'énergie est perdue par la production de rayons X et l'émission d'électrons secondaires.
Avantages :
Le principal avantage de l'évaporation par faisceau d'électrons est sa capacité à traiter des matériaux à point de fusion élevé qui sont difficiles à traiter par évaporation thermique standard. Il s'agit notamment de matériaux tels que l'or et le dioxyde de silicium, qui sont essentiels dans diverses applications de haute technologie.
