Utilisateur:Yao Heng/Brouillon1

INTRODUCTION

Une couche mince est une pellicule fine d'un matériau déposée sur un autre matériau, elle s'appelle le " substrat ". Le but de la couche mince est de donner des propriétés particulières à la surface de la pièce tout en bénéficiant des propriétés massives du substrat (D'habitude : tenue mécanique), par exemple :

• conductivité électrique : métallisation de la surface, par exemple pour observer un échantillon isolant au microscope électronique à balayage
• optique : traitement anti-reflet des objectifs d'appareil photo, nickelage des casques de pompiers pour réfléchir la chaleur (infra-rouges), dorure de leur visière pour éviter l'éblouissement.

CLASSEMENT

En général ,il y a 3 classements suivants :

1. classées par les matières premières :il y a la couche mince polyéthylène ,la couche mince polypropylène ,etc.
2. classés par les usages : il y a la couche mince agricole ;la couche mince d'emballage ;la couche mince respirante et la couche mince soluble dans l'eau.
3. classées par les méthodes de traitement :la couche mince du moulage par soufflage ；la couche mince du cast etc.

PARAMETRES D'APPLICATION

• oxyde d'yttrium：Y2O3,on utilise le canon à electrons pour le dépôt de couche mince ,et sa propriété change selon l'épaisseur ,dans 500nm ,l'indice de réfraction est 1.8,il est très utilisé pour protéger Al ,spécialement pour 800---12000nm de grande angle d'incidence ,il peut être utilisé en le film de protection des lunettes ,et par ailleurs il est granuleux et schisteux en soyant dans l'humidité .
• oxyde de cérium :CeO2,on utilise le bateau de tungstène de haute densité à évaporer ,l'on évapore CeO2 sur la semelle de fondation à 200℃ ,et on obtient un indice de réfraction 2.2 ,environ 3000nm ,il y a une bande d'absorption ,l'indice de réfraction va changer selon la température de la semelle de fondation ,en 300℃,500nm ,l'indice de réfraction est 2.45,quand longueur d'onde est moins de 400nm ,il y a des absorptions ,il manque de la compacité en utilisant la méthode traditionnellle ,on peut obtenir le couche mince n=2.35(500nm) en utilisant oxygène ,en général ,il est granuleux .
• sulfure de zinc ：l'indice de réfraction est 2.35,la région de transmission est 400--13000nm,il a des bons contraints et bonne résistance .En haute température ZnS est facile de faire sublimation ,donc on doit nettoyer franchement et le chauffer en haute température .il peut être utilisé en film infrarouge .
• dioxyde de titane
• silice :il est utilisé dans les couchs minces ultraviolets ,des lunettes et isolantes.

TECHNIQUES DE DEPOSITION

La technique de déposition est appliquée aux instruments optiques ,la technologie électronique ,l'emballage et l'art moderne .Lorsque l'épaisseur de la couche mince n'est pas exigeante ,il semble que la technologie du dépôt soit souvent utilisée ,par example :l'électrolyse de cuivre ,le dépôt de silice et la purification de l'uranium utilisent semblablement les processus des dépollutions météorologiques chimiques. La principale est divisée par 2 :dépôt chimique et physique .

dépôt chimique

• CVD:Le dépôt chimique en phase vapeur consiste à rendre volatil un composé qui sera ensuite fixé par réaction chimique sur la base. Pour activer cette réaction, il faut un apport énergétique. C'est pourquoi il existe plusieurs types de CVD où l'apport énergétique se fait de différentes méthodes :

la CVD thermique apporte l'énergie nécessaire sous forme calorifique par chauffage, soit par effet Joule, chauffage par application d'un champ à haute fréquence ou par radiation thermique ; la CVD laser apporte l'énergie nécessaire en irradiant localement le substrat ou la phase vapeur pour provoquer l'excitation des molécules augmentant alors leur réactivité ;

• MOCVD: Cette CVD se fait grâce à des précurseurs organométalliques qui ont dans leur structure des liaisons caractéristiques. Leur instabilité thermique conduit à la décomposition du matériaux à déposer. Leur réaction à basse température rend la technique moins coûteuse. Seulement la technique est peu précise car des impuretés sont présentes en surface et la toxicité des précurseurs rendent la technique difficile à mettre en place ;
• ALD:Dans la plupart des techniques CVD les précurseurs gazeux sont apportés en continu. Concernant la technique ALD les gaz sont ajoutés l'un après l'autre. Après chaque injection de gaz, l'enceinte est purgée pour retirer toutes les molécules de gaz n'ayant pas réagis issues de la précédente réaction.
• électrodépot:L'électrodéposition se fait uniquement sur des pièces métalliques. Une anode (par exemple du cuivre) est placé dans une solution dite électrolytique. Cette solution contient également les ions à fixer sur la pièce métallique. Un courant électrique est alors appliqué à l'anode de cuivre et la cathode . Lors de l'application d'un courant l'oxydant va perdre un électron (oxydation) et le réducteur va gagner un électron (réduction) ;

dépôt physique

L'évaporation sous vide se fait de la même manière que l'eau chauffée dans une casserole se condense sur le couvercle. En effet le dépôt sous forme liquide est chauffé jusqu'à la température d'évaporation. La matière à déposer va alors entre en phase vapeur et remonter dans l'autoclave vers la plaque où le dépôt doit être fait. La vapeur va alors se condenser sur le matériaux, pour former une couche mince. Cette technique implique que le dépôt doit être fait sur une pièce de forme simple, afin d'obtenir une couche d'épaisseur homogène sur la surface. L'évaporation doit se faire sous vide afin d'éviter toute collision entre la vapeur et toute molécule présente dans l'air, dans le cas contraire ceci entrainerait une épaisseur hétérogène. Le dépôt nécessite également la mise sous vide pour éviter toute réaction avec le milieu. La présence d'oxygène dans l'autoclave conduirait, dans la cas d'un dépôt d'aluminium, à la formation d'oxyde d'aluminium, ce qui empêcherait la formation de la couche mince.

LIEN CONNEXE BIBLIOGRAPHIQUE

• (en) Anders, Andre (éd.), Handbook of Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition, 2000, Wiley-Interscience (ISBN 0-4712-4698-0).
• (en) Bach, Hans et Dieter Krause (éd.), Thin Films on Glass, 2003, Springer-Verlag (ISBN 3-540-58597-4).
• (en) Birkholz, M., Fewster, P. F. et Genzel, C., Thin Film Analysis by X-ray Scattering, 2006, Wiley-VCH, Weinheim (ISBN 3-527-31052-5).