1. Le taux d'évaporation aura un effet sur les propriétés du revêtement évaporé
La vitesse d'évaporation a une grande influence sur le film déposé. La structure du revêtement formée par une faible vitesse de dépôt étant lâche et permettant facilement le dépôt de grosses particules, il est très prudent de choisir une vitesse d'évaporation élevée pour garantir la compacité du revêtement. Lorsque la pression du gaz résiduel dans la chambre à vide est constante, la vitesse de bombardement du substrat est constante. Par conséquent, la quantité de gaz résiduel contenue dans le film déposé après une vitesse de dépôt élevée diminue, ce qui limite la réaction chimique entre les molécules de gaz résiduel et les particules du film évaporé. La pureté du film déposé peut ainsi être améliorée. Il est à noter qu'une vitesse de dépôt trop rapide peut augmenter les contraintes internes du film, augmenter les défauts et même entraîner sa rupture. En particulier, dans le procédé de placage par évaporation réactive, une vitesse de dépôt plus faible peut être choisie pour que le gaz de réaction réagisse pleinement avec les particules du film. Bien entendu, les vitesses d'évaporation varient selon les matériaux. Prenons l'exemple pratique du dépôt d'un film réfléchissant. Si l'épaisseur du film est de 600 × 10-8 cm et le temps d'évaporation de 3 s, la réflectivité est de 93 %. En revanche, si l'évaporation est ralentie dans les mêmes conditions d'épaisseur, le dépôt du film prend 10 minutes. À ce stade, l'épaisseur du film reste la même, mais la réflectivité chute à 68 %.
2. La température du substrat aura un effet sur le revêtement d'évaporation
La température du substrat a une influence majeure sur le revêtement d'évaporation. À haute température, les molécules de gaz résiduelles adsorbées à la surface du substrat sont faciles à éliminer. L'élimination des molécules de vapeur d'eau est particulièrement importante. De plus, à haute température, il est non seulement facile de favoriser la transformation de l'adsorption physique en adsorption chimique, augmentant ainsi la force de liaison entre les particules, mais aussi de réduire l'écart entre la température de recristallisation des molécules de vapeur et la température du substrat, réduisant ou éliminant ainsi les contraintes internes à l'interface film-film. De plus, la température du substrat étant liée à l'état cristallin du film, il est souvent facile de former des revêtements amorphes ou microcristallins à basse température ou sans chauffage. À l'inverse, à haute température, il est facile de former un revêtement cristallin. L'augmentation de la température du substrat contribue également à améliorer les propriétés mécaniques du revêtement. Bien entendu, la température du substrat ne doit pas être trop élevée pour éviter l'évaporation du revêtement.
3. La pression résiduelle du gaz dans la chambre à vide affectera les propriétés du film
La pression du gaz résiduel dans la chambre à vide a une influence considérable sur les performances de la membrane. Les molécules de gaz résiduel sous une pression trop élevée entrent facilement en collision avec les particules en évaporation, ce qui réduit l'énergie cinétique des particules sur le substrat et affecte l'adhérence du film. De plus, une pression de gaz résiduel trop élevée affecte gravement la pureté du film et réduit les performances du revêtement.
4. Effet de la température d'évaporation sur le revêtement d'évaporation
L'effet de la température d'évaporation sur les performances de la membrane est illustré par la variation du taux d'évaporation avec la température. Lorsque la température d'évaporation est élevée, la chaleur de vaporisation diminue. Si le matériau de la membrane est évaporé au-dessus de cette température, même une légère variation de température peut entraîner une variation brutale du taux d'évaporation. Il est donc essentiel de contrôler précisément la température d'évaporation lors du dépôt du film afin d'éviter un gradient de température important lors du chauffage de la source d'évaporation. Pour les films faciles à sublimer, il est également crucial de choisir le matériau lui-même comme élément chauffant pour l'évaporation et d'autres mesures.
5. L'état de nettoyage du substrat et de la chambre de revêtement aura un effet sur les performances du revêtement.
L'effet de la propreté du substrat et de la chambre de revêtement sur les performances du revêtement est indéniable. Non seulement elle affecte gravement la pureté du film déposé, mais elle réduit également son adhérence. Par conséquent, la purification du substrat, le nettoyage de la chambre de revêtement sous vide et de ses composants associés (tels que le cadre du substrat) et le dégazage de surface sont des étapes indispensables au processus de revêtement sous vide.
Date de publication : 28 février 2023