Le processus de chauffage de matériaux solides dans un environnement sous vide poussé pour les sublimer ou les évaporer et les déposer sur un substrat spécifique pour obtenir un film mince est connu sous le nom de revêtement par évaporation sous vide (appelé revêtement par évaporation).
L'histoire de la préparation de couches minces par évaporation sous vide remonte aux années 1850. En 1857, M. Farrar a tenté de réaliser un revêtement sous vide en évaporant des fils métalliques dans de l'azote pour former des couches minces. En raison de la faible technologie de vide de l'époque, la préparation de couches minces par cette méthode était très longue et peu pratique. Ce n'est qu'en 1930 qu'un système de pompage mécanique à joint de pompe à diffusion d'huile a été mis au point. La technologie du vide a connu un développement rapide, permettant ainsi au revêtement par évaporation et pulvérisation cathodique de devenir une technique pratique.
Bien que l'évaporation sous vide soit une technique ancienne de dépôt de couches minces, elle est la méthode la plus couramment utilisée en laboratoire et dans l'industrie. Ses principaux avantages sont sa simplicité d'utilisation, la facilité de contrôle des paramètres de dépôt et la grande pureté des films obtenus. Le procédé de revêtement sous vide se décompose en trois étapes.
1) le matériau source est chauffé et fondu pour s'évaporer ou se sublimer ; 2) la vapeur est retirée du matériau source pour s'évaporer ou se sublimer.
2) La vapeur est transférée du matériau source au substrat.
3) La vapeur se condense sur la surface du substrat pour former un film solide.
Lors de l'évaporation sous vide de couches minces, généralement polycristallines ou amorphes, la croissance film-îlot est dominante, par le biais des processus de nucléation et de film. Les atomes (ou molécules) évaporés entrent en collision avec le substrat, ce qui se traduit par une fixation permanente, une adsorption puis une évaporation, et une réflexion directe depuis la surface du substrat. L'adhésion des atomes (ou molécules) à la surface du substrat, due au mouvement thermique, peut se déplacer le long de la surface, par exemple en touchant d'autres atomes, qui s'accumulent en agrégats. Les agrégats sont plus susceptibles de se former lorsque la contrainte à la surface du substrat est élevée, ou lors des étapes de solvatation du substrat cristallin, car cela minimise l'énergie libre des atomes adsorbés. C'est le processus de nucléation. Le dépôt ultérieur d'atomes (molécules) entraîne l'expansion des agrégats en forme d'îlots (noyaux) mentionnés ci-dessus jusqu'à leur extension en un film continu. Par conséquent, la structure et les propriétés des films polycristallins évaporés sous vide sont étroitement liées au taux d'évaporation et à la température du substrat. En règle générale, plus la température du substrat est basse, plus le taux d'évaporation est élevé, et plus le grain du film est fin et dense.
–Cet article est publié parfabricant de machines de revêtement sous videGuangdong Zhenhua
Date de publication : 23 mars 2024