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Auteur(s)
-
Jean MACHET : Professeur à l’Université de Limoges
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Les dépôts ioniques (ou ion plating) regroupent différentes techniques de dépôts sous vide dans lesquelles le matériau à déposer est mis en phase vapeur en présence d’une décharge électrique, le substrat jouant le rôle de cathode.
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- Version courante de juin 2014 par Erich BERGMANN
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Caractéristiques des dépôts
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1. Description
Le dispositif expérimental le plus simple est schématisé sur la figure 1. Le corps à déposer est évaporé dans la nacelle N chauffée par effet Joule. Les substrats S sont disposés sous l’électrode C appelée cathode, polarisée négativement par rapport au reste de l’enceinte reliée à la masse. L’introduction d’un gaz permet de faire remonter la pression dans l’enceinte et d’amorcer une décharge électrique entre la cathode porte-substrats et le reste de l’enceinte. Si l’on veut réaliser le dépôt d’un métal, le gaz utilisé est de l’argon. Si l’on veut obtenir un dépôt d’un matériau composé, on introduit le ou les gaz correspondant à ce matériau.
pour obtenir du nitrure de titane, le titane est évaporé en présence d’une décharge réalisée dans l’azote ou dans un mélange argon-azote.
La présence de la décharge électrique et celle d’un gaz à pression réduite (p » 6 × 10–2 à 6 Pa suivant les dispositifs) donnent naissance à un certain nombre de phénomènes qui permettent d’améliorer considérablement la qualité des dépôts.
1.1 Rôle de la décharge
La décharge qui prend naissance est une décharge luminescente de type anormal (article Spectroscopie de décharge luminescente [P 2 715] dans le traité Analyse et Caractérisation). Son rôle est double :
-
production de particules énergétiques ;
-
production de particules excitées.
Ces deux types de particules sont créés quel que soit le gaz introduit. Si ce dernier est un gaz inerte chimiquement (l’argon en général), seules les premières jouent un rôle. En première approximation, on peut considérer que ces particules énergétiques sont des ions....
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