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Contribution à  l'étude structurale et microstructurale de films ZnO obtenus par ablation laser

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par Adel TAABOUCHE
Université Mentouri Constantine Algérie - Magister en sciences des matériaux 2010
  

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I.4.1.2. L'évaporation sous vide.

Les vapeurs du matériau à déposer sont obtenues en chauffant celui-ci par différents moyens : effet Joule, induction (couplage d'une génératrice haute fréquence), canon à électrons, faisceau laser ou arc électrique. L'évaporation est effectuée sous un vide poussé (pression de l'ordre de 10-3 à 10-4 Pa) [75].

Comme le flux de vapeur est localisé et directionnel, il est souvent nécessaire de soumettre le substrat à un mouvement de rotation ou de translation par rapport à la source d'évaporation, de manière à réaliser un dépôt homogène et d'épaisseur uniforme. Les meilleurs résultats sont obtenus sur des surfaces pratiquement perpendiculaires au flux de vapeur [76]. Lorsque la pression dans l'enceinte de dépôt n'est pas suffisamment basse les dépôts sont peu adhérents et souvent amorphes.

D'une manière générale, les principaux problèmes rencontrés lors d'une évaporation sont :

- la dissociation des oxydes,

- la réaction des matériaux à évaporer avec ceux avec lesquels ils sont en contact, - les dégazages, la décomposition, les micro-explosions des matériaux à évaporer,

- la difficulté d'obtenir des couches d'alliages ayant la même composition que l'alliage de départ.

L'évaporation reste toutefois une méthode particulièrement appréciée dans l'élaboration des matériaux très purs et d'autant plus purs que la pression est faible, ce qui est le cas pour le procédé d'épitaxie par jets moléculaires [75,76].

Des couches minces de ZnO dopé ou non dopé, ont été préparées avec succès par évaporation sous vide [77-79].

I.4.1.3. Le dépôt par ablation laser pulsé (PLD)

La réalisation de couches minces de haute qualité nécessite la maîtrise et le contrôle de leur élaboration. Le choix d'une méthode de dépôt fait intervenir plusieurs critères:

_ La nature du matériau à déposer,

_ La vitesse de dépôt et l'épaisseur de la couche souhaitées,

_ Les contraintes imposées par le substrat (dégazage sous vide, température maximale,...), _ La stoechiométrie désirée,

_ La qualité cristalline et la densité des dépôts,

_ L'adhérence du dépôt sur le substrat,

_ Enfin, la reproductibilité et le coût de la réalisation.

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