Revêtements à partir d’une phase ionique
301
Les différentes décharges arcs utilisées en plaquage ionique sont montrées
dans la figure 12.13.
La création d’un plasma auprès des substrats avec une polarisation négative
produit plusieurs effets:
• Un bombardement par des ions de gaz noble pendant le dépôt, si on maintient une pression partielle d’un gaz noble. Ce bombardement cause les
effets suivants:
– repulvérisation d’une partie de la matière déposée,
– inclusion de gaz noble dans le réseau,
– création de défauts par éjection d’atomes vers un site interstitiel.
• Une accélération des ions de métal avant leur impact sur la surface. Cette
accélération supplémentaire pourrait augmenter la mobilité des atomes à la
surface et changer ainsi leur cinétique de condensation.
• Une attraction d’ions supplémentaires. Cet effet se manifeste sous deux
formes:
– En fonction de la polarisation négative des substrats par rapport à la paroi,
la vitesse de déposition est maximale. Pour des tensions plus élevées, la
vitesse diminuera de nouveau à cause de la repulvérisation.
– Les surfaces de la pièce qui ne sont pas en contact direct avec la source
reçoivent un dépôt important même à des pressions qui correspondent à
l’écoulement moléculaire. Ce dépôt disparaît, si on met devant les pièces
une grille qui repousse les ions.
La pratique actuelle limite la désignation plaquage ionique aux procédés pour
lesquels la fraction d’ions métalliques déposés n’est pas négligeable. Deux paramètres se prêtent pour un contrôle simple:
• La variation de la vitesse de dépôt avec la polarisation négative des substrats. Cette fonction est le bilan de deux effets: l’augmentation de la vitesse
de dépôt par l’attraction d’ions métalliques et la diminution de la vitesse de
dépôt par une repulvérisation de la matière déposée (diminution de κ). Il
s’agit d’une indication qualitative.
• La charge déposée (fig. 16.8).
Pour la même différence de potentiel des substrats envers la paroi, la charge
déposée pendant le dépôt, exprimée en Coulomb/Mol, donne une indication du
degré d’ionisation, qui règne autour des substrats.
On peut définir les flux suivants:
(16.37)
(16.38)
Q ion
Q i
m Q i
G
+
(
)
i
∑
=
I
e z i Q i
M
z j Q j
G I thermionique I émission secondaire
–
–
j
∑
+
i
∑
=
301
Les différentes décharges arcs utilisées en plaquage ionique sont montrées
dans la figure 12.13.
La création d’un plasma auprès des substrats avec une polarisation négative
produit plusieurs effets:
• Un bombardement par des ions de gaz noble pendant le dépôt, si on maintient une pression partielle d’un gaz noble. Ce bombardement cause les
effets suivants:
– repulvérisation d’une partie de la matière déposée,
– inclusion de gaz noble dans le réseau,
– création de défauts par éjection d’atomes vers un site interstitiel.
• Une accélération des ions de métal avant leur impact sur la surface. Cette
accélération supplémentaire pourrait augmenter la mobilité des atomes à la
surface et changer ainsi leur cinétique de condensation.
• Une attraction d’ions supplémentaires. Cet effet se manifeste sous deux
formes:
– En fonction de la polarisation négative des substrats par rapport à la paroi,
la vitesse de déposition est maximale. Pour des tensions plus élevées, la
vitesse diminuera de nouveau à cause de la repulvérisation.
– Les surfaces de la pièce qui ne sont pas en contact direct avec la source
reçoivent un dépôt important même à des pressions qui correspondent à
l’écoulement moléculaire. Ce dépôt disparaît, si on met devant les pièces
une grille qui repousse les ions.
La pratique actuelle limite la désignation plaquage ionique aux procédés pour
lesquels la fraction d’ions métalliques déposés n’est pas négligeable. Deux paramètres se prêtent pour un contrôle simple:
• La variation de la vitesse de dépôt avec la polarisation négative des substrats. Cette fonction est le bilan de deux effets: l’augmentation de la vitesse
de dépôt par l’attraction d’ions métalliques et la diminution de la vitesse de
dépôt par une repulvérisation de la matière déposée (diminution de κ). Il
s’agit d’une indication qualitative.
• La charge déposée (fig. 16.8).
Pour la même différence de potentiel des substrats envers la paroi, la charge
déposée pendant le dépôt, exprimée en Coulomb/Mol, donne une indication du
degré d’ionisation, qui règne autour des substrats.
On peut définir les flux suivants:
(16.37)
(16.38)
Q ion
Q i
m Q i
G
+
(
)
i
∑
=
I
e z i Q i
M
z j Q j
G I thermionique I émission secondaire
–
–
j
∑
+
i
∑
=