Qu'est-ce que l'évaporation des couches minces?

L'évaporation à couches minces est un processus de dépôt de vapeur physique qui est utilisé pour créer des couches minces d'un matériau.Le plus couramment utilisé pour les films métalliques et les toits solaires, l'évaporation à couches mince utilise différentes technologies pour évaporer des morceaux plus grands du matériau dans une chambre à vide pour laisser derrière une couche mince, voire sur une surface.Le processus d'évaporation des couches minces le plus utilisé consiste à chauffer et à évaporer le matériau cible lui-même, puis lui permettant de se condenser sur le substrat ou la surface, qui reçoit le film mince.

Ce processus commence généralement dans une chambre à vide scellée, ce qui estOptimisé pour rédiger des vapeur et des particules gazeuses en réduisant la pression atmosphérique et l'encombrement d'autres molécules d'air.Non seulement cela réduit l'énergie nécessaire pour s'évaporer, mais elle permet également un chemin plus direct vers la zone de dépôt car les particules de vapeur ne sont pas rebondies par autant d'autres particules dans la chambre.Une mauvaise construction de la chambre avec plus de pression atmosphérique réduira ces effets sur le vide, ce qui entraînera un film mince résultant moins lisse et uniforme.

Ce sont deux principales stratégies pour vaporiser le matériau cible sont l'évaporation du faisceau d'électrons et l'évaporation du filament.Les techniques de faisceau d'électrons impliquent le chauffage du matériau source à des températures élevées en la bombardant avec un flux d'électrons, qui sont dirigés par un champ magnétique.Le tungstène est généralement utilisé comme source des électrons, et il peut produire plus de chaleur pour le matériau que les techniques d'évaporation des filaments.Bien que les faisceaux d'électrons puissent atteindre des températures plus élevées, elles peuvent également créer des effets secondaires nocifs involontaires, tels que les rayons X, ce qui pourrait potentiellement endommager les matériaux de la chambre.Les processus de recuit peuvent éliminer ces effets.

L'évaporation du filament est la deuxième méthode pour induire l'évaporation dans le matériau, et elle implique le chauffage à travers des éléments résistifs.Habituellement, la résistance est créée en alimentant le courant à travers une résistance stable, générant suffisamment de chaleur pour fondre, puis vaporise le matériau.Bien que ce processus puisse augmenter légèrement la probabilité de contamination, il peut créer des taux de dépôt rapides qui moyens à environ 1 nm par seconde.

Par rapport à d'autres méthodes de dépôt de vapeur, telles que la pulvérisation et le dépôt chimique de vapeur, l'évaporation à couches mince offre unPeu d'avantages et d'inconvénients clés.Certains des inconvénients comprennent moins d'uniformité de surface et une diminution de la couverture des étapes.Les avantages incluent des taux de dépôt plus rapides, en particulier par rapport à la pulvérisation, et moins d'ions et d'électrons à grande vitesse, qui sont fréquents dans les processus de pulvérisation.