Le principe:
IBAD est la combinaison de deux procédés distincts: une Physical Vapor Deposition (PVD) ordinaire et un bombardement simultané de la surface traitée, par un faisceau d'ion de faible énergie.
Le bombardement assure d'une part une meilleurr adhésion de la couche déposée et d'autre part augmente sa densité. L'opération peut aussi bien avoir lieu sous vide que dans une atmosphère controlée qui aura la possibilité de se combiner à la vapeur durant la déposition et procurer ainsi des propriés interéssantes.
Ci-dessous le shema representant le procédé ainsi que notre appareillage comprenant trois évaporateurs et un canon à ions:
Intérets:
production de couches denses
l'atmosphère de la chambre peut se mélanger au matériau s'évaporant
avec trois évaporateurs dans notre installation, différents matériaux évaporants peuvent se mélanger avant la déposition.
création d'un gradient de composition au niveau de l'interface couche-matériau de base, augmentant l'adhésion de la couche
de nombreux types de matériaux peuvent ainsi être traités grâce à la qualité de l'adhésion
enfin et surtout, il n'est pas nécéssaire de travailler à haute température ou d'opérer un quelconque nettoyage de la surface avant la déposition, alors que cela est nécéssaire pour la plupart des autres procédés PVD
Inconvénients: Il y a beaucoup de paramètre à controler durant l'opération (l'angle du faisceau d'ions, leur énergie, le taux d'ions par rapport aux atomes..) . Pour cette raison, il est difficile d'obtenir un bombardement uniforme de la surface du substrat. Le résultat se révéle meilleur lorsque la surface est plane. Il est également important de prendre en compte l'orientation des plans réticulaires du substrat.
Applications :
mécaniques:
résistance à l'usure
lubrification des solides
soudure froide
diffusion barrière
chimiques:
résistance à la corrosion
résistance à l'oxidation
catalyse
électriques :
conductivité
couches isolantes
semi-conducteurs
optiques :
anti-réflection
couches réfléchissantes
Notre travail est orienté vers les applications possibles du procédé IBAD dans le domaine de l'optique. En particulier, les LASER représentent toujours un danger potentiel pour leurs utilisateurs car ils peuvent causer de graves dommages au niveau de la rétine. Cependant, avec une combinaison adéquate du substrat, du matériau évaporant et de l'atmosphére de la chambre, il est possible de fabriquer des mirroirs diélectriques de seulement quelques micrométre d'épaisseur et de réflectivité supérieure à 99% pour une longueur d'onde donnée. En ajustant cette dernière à celle d'un LASER , il serait donc envisageable de créer des lunettes protégeant les manipulateurs et leur laissant une vision globalement inchangée.
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