Qu'est-ce que le dépôt de couches minces par évaporation thermique ?

L'évaporation thermique est l'une des méthodes courantes de dépôt physique en phase vapeur (PVD). Il s'agit d'une forme de dépôt de couche mince, qui est une technologie sous vide pour appliquer des revêtements Fournisseurs de machines de revêtement sous vide par évaporation de matériaux purs à la surface de divers objets. Les revêtements, également appelés films, ont généralement une épaisseur allant de l'angström au micron et peuvent être constitués d'un seul matériau ou de plusieurs matériaux dans une structure en couches.
Les matériaux à appliquer avec les techniques d'évaporation thermique peuvent être des éléments atomiques purs comprenant à la fois des métaux et des non-métaux, ou peuvent être des molécules telles que des oxydes et des nitrures. L'objet à revêtir est appelé le substrat et peut être n'importe lequel d'une grande variété de choses telles que : des plaquettes semi-conductrices, des cellules solaires, des composants optiques ou de nombreuses autres possibilités.

L'évaporation thermique consiste à chauffer un matériau solide à l'intérieur d'une chambre à vide poussé, en le portant à une température qui produit une certaine pression de vapeur. A l'intérieur du vide, même une pression de vapeur relativement faible est suffisante pour élever un nuage de vapeur à l'intérieur de la chambre. Ce matériau évaporé constitue maintenant un courant de vapeur, qui traverse la chambre et frappe le substrat, y adhérant sous forme de revêtement ou de film.
Étant donné que, dans la plupart des cas de processus d'évaporation thermique, le matériau est chauffé à son point de fusion et est liquide, il est généralement situé au fond de la chambre, souvent dans une sorte de creuset vertical. La vapeur s'élève ensuite au-dessus de cette source inférieure et les substrats sont maintenus inversés dans des fixations appropriées au sommet de la chambre. Les surfaces destinées à être revêtues sont ainsi tournées vers le matériau source chauffé pour recevoir leur revêtement.
Des mesures peuvent devoir être prises pour assurer l'adhérence du film, ainsi que pour contrôler les diverses propriétés du film comme souhaité. Heureusement, la conception et les méthodes du système d'évaporation thermique peuvent permettre le réglage d'un certain nombre de paramètres afin de donner aux ingénieurs de procédés la possibilité d'obtenir les résultats souhaités pour des variables telles que l'épaisseur, l'uniformité, la force d'adhérence, la contrainte, la structure du grain, les propriétés optiques ou électriques, etc. .
Il existe deux principaux moyens de chauffer le matériau source. Une méthode, souvent appelée évaporation de filament, est un simple élément chauffant résistif électrique, ou filament. Il existe de nombreuses configurations physiques différentes de ces filaments d'évaporation résistifs, dont beaucoup sont connus sous le nom de "bateaux" - essentiellement des pièces de tôle minces de métaux à haute température appropriés (tels que le tungstène) avec des indentations ou des creux formés dans lesquels le matériau est placé. La source de filament offre la sécurité d'une basse tension, bien qu'un courant très élevé soit nécessaire, généralement plusieurs centaines d'ampères.