Revêtements à partir d’une phase gazeuse (PVD/CVD)
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Une deuxième différence majeure est la distance de l’état initial de l’équilibre,
la driving force de la réaction.
Dans le PVD, elle est toujours si grande que l’on peut négliger la réaction
inverse, qui serait la ré-évaporation partielle de la matière déposée.
Dans le CVD, on trouve une large gamme de différences de potentiel chimique. Mais il y a toujours un décapage partiel du revêtement déposé par les produits
de la réaction.
Il est utile pour la discussion qui suit de définir une caractéristique κ de la
façon suivante
Un κ faible nécessite des pressions de travail plus élevées pour atteindre la
même vitesse de déposition nette. Cette nécessité est confirmée par le fait que
grosso modo parmi les procédés CVD, ceux avec un κ élevé sont exécutés à pression réduite, tandis que ceux avec un κ faible sont exécutés à la pression atmosphérique. Le PVD se fait toujours sous vide.
15.3 ÉVAPORATION
Pour la plupart des applications, on évapore la matière dans des conditions
proches de l’équilibre. Dans ces conditions on peut appliquer la loi de ClausiusClapeyron pour l’évaporation:
(15.1)
avec p s : pression partielle de la vapeur de l’élément dans la phase gazeuse en
équilibre avec un solide ou un liquide qui le contiennent.
H V : enthalpie molaire d’évaporation.
C 0 : une constante caractéristique de l’élément.
R :
constante universelle des gaz.
T :
température en K .
: pression partielle de référence à la température T , pour laquelle
H V / RT 0 = C 0 .
Les pressions de vapeur des différents éléments en fonction de la température
sont données dans la figure 15.1.
On peut donc régler la pression d’équilibre de la vapeur en faisant varier la
température dans le creuset. La gamme est néanmoins limitée par la température
d’ébullition.
κ
Flux de matériau condensant sous forme de revêtement
Flux de matériau réémis du revêtement
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------=
p s
p s
0
----- -
ln
H V
RT
------- - C 0
+
–
=
p s
0
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Une deuxième différence majeure est la distance de l’état initial de l’équilibre,
la driving force de la réaction.
Dans le PVD, elle est toujours si grande que l’on peut négliger la réaction
inverse, qui serait la ré-évaporation partielle de la matière déposée.
Dans le CVD, on trouve une large gamme de différences de potentiel chimique. Mais il y a toujours un décapage partiel du revêtement déposé par les produits
de la réaction.
Il est utile pour la discussion qui suit de définir une caractéristique κ de la
façon suivante
Un κ faible nécessite des pressions de travail plus élevées pour atteindre la
même vitesse de déposition nette. Cette nécessité est confirmée par le fait que
grosso modo parmi les procédés CVD, ceux avec un κ élevé sont exécutés à pression réduite, tandis que ceux avec un κ faible sont exécutés à la pression atmosphérique. Le PVD se fait toujours sous vide.
15.3 ÉVAPORATION
Pour la plupart des applications, on évapore la matière dans des conditions
proches de l’équilibre. Dans ces conditions on peut appliquer la loi de ClausiusClapeyron pour l’évaporation:
(15.1)
avec p s : pression partielle de la vapeur de l’élément dans la phase gazeuse en
équilibre avec un solide ou un liquide qui le contiennent.
H V : enthalpie molaire d’évaporation.
C 0 : une constante caractéristique de l’élément.
R :
constante universelle des gaz.
T :
température en K .
: pression partielle de référence à la température T , pour laquelle
H V / RT 0 = C 0 .
Les pressions de vapeur des différents éléments en fonction de la température
sont données dans la figure 15.1.
On peut donc régler la pression d’équilibre de la vapeur en faisant varier la
température dans le creuset. La gamme est néanmoins limitée par la température
d’ébullition.
κ
Flux de matériau condensant sous forme de revêtement
Flux de matériau réémis du revêtement
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------=
p s
p s
0
----- -
ln
H V
RT
------- - C 0
+
–
=
p s
0