Gas Flow Sputtering

La technique de dépôt gas flow sputtering repose sur le principe d’une décharge par cathode creuse et d’un flux de gaz porteur passant au travers. Une cathode creuse sert de cible pour la pulvérisation et un gaz, généralement de l’argon, transporte la matière pulvérisée à l’extérieur de la cathode jusqu’au substrat. La géométrie cylindrique de la cathode offre plusieurs avantages par rapport à une configuration ouverte. Au lieu d’être attiré en ligne droite par l’anode, les électrons, piégés au sein de la cathode creuse, effectuent des oscillations entre les parois allongeant ainsi leur trajet et augmentant le taux d’ionisation et de fait le taux de pulvérisation. Un autre avantage est la possibilité d’éviter la contamination de la cible par un gaz réactif puisque son introduction se fait à la sortie de la cathode; celui-ci ne pouvant se rendre à l’intérieur puisque repoussé par un flux de gaz porteur. Le gas flow sputtering est donc un processus de dépôt stable et reproductible en mode réactif.


Le gas flow sputtering est un système de dépôt versatile, permettant le dépôt d’un large éventail de couches minces aux propriétés optiques aussi bien que mécaniques intéressantes. Étant donné que les particules pulvérisées se thermalisent au contact du gaz porteur (à température ambiante), il est possible de traiter des substrats à basse température de fusion tel que des matières organiques ou plastiques, garantissant leur intégrité structurelle. Le gas flow sputtering permet aussi de contrôler la microstructure des couches minces en faisant varier les paramètres de dépôt tel que le débit de gaz ou encore la tension appliquée à la cathode. Nous travaillons en ce moment sur l’amélioration de l’uniformité des couches minces déposées sur des substrats à géométries complexes (tuyaux, pièces mécaniques), une autre possibilité très prometteuses du gas flow sputtering.

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