1. Le taux d'évaporation influencera les propriétés du revêtement évaporé.
Le taux d'évaporation influence fortement le film déposé. Un faible taux de dépôt engendre une structure de revêtement lâche, sujette au dépôt de particules de grande taille. Il est donc préférable d'opter pour un taux d'évaporation plus élevé afin de garantir la compacité du revêtement. Lorsque la pression du gaz résiduel dans la chambre à vide est constante, le taux de bombardement du substrat l'est également. Par conséquent, un taux de dépôt plus élevé réduit la quantité de gaz résiduel dans le film déposé, limitant ainsi la réaction chimique entre les molécules de gaz résiduel et les particules du film évaporé. La pureté du film déposé s'en trouve améliorée. Attention toutefois : un taux de dépôt trop élevé peut accroître les contraintes internes du film, augmenter le nombre de défauts et même provoquer sa rupture. En particulier, lors du dépôt par évaporation réactive, un taux de dépôt plus faible est préférable pour permettre une réaction complète entre le gaz réactif et les particules du matériau du film. Bien entendu, le taux d'évaporation optimal varie selon le matériau. Prenons l'exemple du dépôt d'un film réfléchissant : si l'épaisseur du film est de 600 × 10⁻⁸ cm et que le temps d'évaporation est de 3 s, la réflectivité est de 93 %. Cependant, si la vitesse d'évaporation est ralentie, à épaisseur égale, le dépôt du film prend 10 minutes. Dans ce cas, l'épaisseur du film reste la même, mais la réflectivité chute à 68 %.
2. La température du substrat influencera le revêtement par évaporation.
La température du substrat influence fortement le revêtement par évaporation. À haute température, les molécules de gaz résiduelles adsorbées à la surface du substrat sont facilement éliminées, notamment les molécules de vapeur d'eau. De plus, à haute température, la transition d'une adsorption physique à une adsorption chimique est facilitée, ce qui renforce la liaison entre les particules. Par ailleurs, l'écart entre la température de recristallisation des molécules de vapeur et celle du substrat est réduit, diminuant ainsi les contraintes internes à l'interface du film. En outre, la température du substrat étant liée à l'état cristallin du film, des revêtements amorphes ou microcristallins se forment souvent à basse température ou sans chauffage, tandis qu'à haute température, la formation de revêtements cristallins est favorisée. L'augmentation de la température du substrat contribue également à améliorer les propriétés mécaniques du revêtement. Toutefois, cette température ne doit pas être excessive afin d'éviter l'évaporation du revêtement.
3. La pression résiduelle des gaz dans la chambre à vide influence les propriétés du film.
La pression des gaz résiduels dans la chambre à vide influe fortement sur les performances de la membrane. À pression trop élevée, les molécules de gaz résiduels risquent d'entrer en collision avec les particules en évaporation, ce qui réduit l'énergie cinétique de ces dernières sur le substrat et nuit à l'adhérence du film. De plus, une pression de gaz résiduel excessive affecte gravement la pureté du film et diminue les performances du revêtement.
4. Effet de la température d'évaporation sur le revêtement par évaporation
L'influence de la température d'évaporation sur les performances de la membrane se manifeste par la variation du taux d'évaporation en fonction de la température. À température d'évaporation élevée, la chaleur de vaporisation diminue. Si le matériau de la membrane s'évapore au-dessus de sa température d'évaporation, même une légère variation de température peut entraîner une variation importante du taux d'évaporation. Il est donc crucial de contrôler précisément la température d'évaporation lors du dépôt du film afin d'éviter un gradient thermique important lors du chauffage de la source d'évaporation. Pour les matériaux de film facilement sublimables, il est également essentiel de choisir un matériau lui-même adapté à l'évaporation, et de prendre d'autres mesures.
5. L'état de propreté du substrat et de la chambre de revêtement influencera les performances du revêtement.
L'influence de la propreté du substrat et de la chambre de revêtement sur les performances du revêtement est indéniable. Elle affecte non seulement la pureté du film déposé, mais aussi son adhérence. Par conséquent, la purification du substrat, le nettoyage de la chambre de revêtement sous vide et de ses composants (comme le cadre du substrat), ainsi que le dégazage de la surface sont des étapes indispensables du procédé de revêtement sous vide.
Date de publication : 28 février 2023