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Concept
Dépôt sous vide
Résumé
vignette|Chambre à vide de l'Observatoire du Mont Mégantic utilisée pour la re-aluminisation des miroirs de télescopes.
Le dépôt sous vide est une technique de fabrication de couche mince : on cherche à déposer une couche de métal (la plupart du temps) sur une lame de substrat solide (verre ou silicium par exemple).
On y utilise le principe physique qui veut que, à très basse pression, les molécules (généralement monoatomiques) de vapeur d'un métal se déplacent avec très peu de risque de collision avec d'autres molécules : le gaz métallique se trouve projeté sur le substrat sans être freiné par les phénomènes de diffusion, et sans risque d'oxydation. La couche obtenue est ainsi très pure et très régulière. Le métal est chauffé au-dessus de sa température de fusion, mais loin de sa température d'ébullition sous pression normale.
Le métal à déposer est placé dans un creuset en tungstène (dont la température de fusion est extrêmement élevée, ), lui-même placé sous la lame de substrat solide. Le tout est recouvert d'une cloche de verre à joint étanche, capable de résister aux grandes différences de pression.
Une pompe turbomoleculaire (dite turbo) permet d'atteindre des pressions infimes (de l'ordre du centième de pascal).
On fait alors circuler un courant électrique très intense dans le creuset (de l'ordre de la centaine d'ampères, variable selon la température désirée) ce qui a pour effet de chauffer le creuset (par effet Joule). Le métal fond, se vaporise, et se dépose sur la lame de substrat qui est à une température moins élevée. Un cristal piézoélectrique (éventuellement refroidi par un courant d'eau froide) permet de mesurer l'épaisseur de la couche déposée.
L'obtention d'un dépôt régulier suppose une surface initiale régulière. Les surfaces rugueuses ou accidentées sont souvent mal recouvertes.
L'adhérence du dépôt sur le substrat est en général très bonne, mais suppose une propreté absolue de celui-ci, et donc un minimum de précautions de manipulation.
Cette méthode permet de ne chauffer qu'à des températures raisonnables (millier de degrés) grâce au vide créé.
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