Revêtement par évaporation : En chauffant et en évaporant une certaine substance pour la déposer sur la surface solide, on parle de revêtement par évaporation.Cette méthode a été proposée pour la première fois par M. Faraday en 1857, et elle est devenue l'une des
techniques de revêtement couramment utilisées à l'époque moderne.La structure de l'équipement de revêtement par évaporation est illustrée à la figure 1.
Les substances évaporées telles que les métaux, les composés, etc. sont placées dans un creuset ou suspendues à un fil chaud comme source d'évaporation, et la pièce à plaquer, telle que le métal, la céramique, le plastique et d'autres substrats, est placée devant le creuset.Une fois le système mis sous vide poussé, le creuset est chauffé pour évaporer le contenu.Les atomes ou molécules de la substance évaporée se déposent à la surface du substrat de manière condensée.L'épaisseur du film peut aller de quelques centaines d'angströms à plusieurs microns.L'épaisseur du film est déterminée par le taux d'évaporation et le temps de la source d'évaporation (ou la quantité de charge), et est liée à la distance entre la source et le substrat.Pour les revêtements de grande surface, un substrat rotatif ou plusieurs sources d'évaporation sont souvent utilisés pour assurer l'uniformité de l'épaisseur du film.La distance entre la source d'évaporation et le substrat doit être inférieure au libre parcours moyen des molécules de vapeur dans le gaz résiduel pour empêcher la collision des molécules de vapeur avec les molécules de gaz résiduel de provoquer des effets chimiques.L'énergie cinétique moyenne des molécules de vapeur est d'environ 0,1 à 0,2 électron-volt.
Il existe trois types de sources d'évaporation.
①Source de chauffage par résistance : utilisez des métaux réfractaires tels que le tungstène et le tantale pour fabriquer une feuille ou un filament de bateau, et appliquez un courant électrique pour chauffer la substance évaporée au-dessus ou dans le creuset (Figure 1 [Schéma schématique de l'équipement de revêtement par évaporation] revêtement sous vide) Chauffage par résistance la source est principalement utilisée pour évaporer des matériaux tels que Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni ;
②Source de chauffage par induction haute fréquence : utilisez un courant d'induction haute fréquence pour chauffer le creuset et le matériau d'évaporation ;
③Source de chauffage par faisceau d'électrons : applicable Pour les matériaux avec une température d'évaporation plus élevée (pas inférieure à 2000 [618-1]), le matériau est vaporisé en bombardant le matériau avec des faisceaux d'électrons.
Comparé à d'autres méthodes de revêtement sous vide, le revêtement par évaporation a un taux de dépôt plus élevé et peut être recouvert de films composés élémentaires et non décomposés thermiquement.
Afin de déposer un film monocristallin de haute pureté, l'épitaxie par jet moléculaire peut être utilisée.Le dispositif d'épitaxie par faisceau moléculaire pour la croissance d'une couche de monocristal de GaAlAs dopé est représenté sur la figure 2 [Schéma schématique du revêtement sous vide du dispositif d'épitaxie par faisceau moléculaire].Le four à jet est équipé d'une source de faisceau moléculaire.Lorsqu'il est chauffé à une certaine température sous ultra-vide, les éléments du four sont éjectés vers le substrat dans un flux moléculaire en forme de faisceau.Le substrat est chauffé à une certaine température, les molécules déposées sur le substrat peuvent migrer et les cristaux croissent dans l'ordre du réseau cristallin du substrat.L'épitaxie par jets moléculaires peut être utilisée pour
obtenir un film monocristallin composé de haute pureté avec le rapport stoechiométrique requis.Le film pousse le plus lentement La vitesse peut être contrôlée à 1 seule couche/sec.En contrôlant le déflecteur, le film monocristallin avec la composition et la structure requises peut être fabriqué avec précision.L'épitaxie par faisceau moléculaire est largement utilisée pour fabriquer divers dispositifs intégrés optiques et divers films à structure de super-réseau.
Heure de publication : 31 juillet 2021