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A. CORNET et J.-P. DEVILLE
Substrat
chauffé
Gaz
éactif
Fig. 6.16. Schéma d’un système de dépôt par ablation laser.
Le faisceau laser est focalisé sur la cible a u moyen d’une optique. Ainsi la
source de vaporisation est externe a u système, ce qui peut constituer u n grand
avantage, notamment lorsqu’on introduit dans l’enceinte de dépôt u n gaz réactif
qui permet d’obtenir une réaction chimique avec le matériau sous évaporation.
L‘ablation laser sera donc particulièrement utile pour l’obtention de matériaux
comme les nitrures pour lesquels les cibles n’existent souvent pas. Un autre
avantage de l’ablation laser est que le transport de matière est en principe stœchiométrique, contrairement a ce qui se passe en MBE. Enfin, le coût d’installation d’un système de PLD est largement moins onéreux que celui d’une MBE. En
revanche, faire des dépôts sur des substrats de grandes dimensions n’est pas
facile en PLD en raison du caractère très directionnel de l’évaporation.
Par ailleurs, les mécanismes physiques qui régissent l’ablation laser ne sont
pas simples et le pilotage de l’évaporation peut être complexe. Lorsque le rayonnement laser est absorbé par une surface solide, l’énergie est d’abord convertie
en excitation électronique puis ensuite en énergie thermique, chimique ou mécanique. I1 y a alors évaporation, ablation, formation d’un plasma ... Les espèces
évaporées forment une << plume >> où on trouve des atomes, des molécules, des
électrons, des ions, des agrégats et des particules de taille micronique.
La source laser et son optique
Les lasers utilisés en PLD ont en général des longueurs d’onde comprises entre
200 et 400 nm. Ce sont le plus souvent des lasers excimères qui permettent
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