Le vide fait référence à un état gazeux dans un espace donné qui est inférieur à une pression atmosphérique. En termes simples, cela signifie extraire la grande majorité des molécules de gaz d’un récipient, ce qui entraîne une pression bien inférieure à la pression atmosphérique externe.
D’un point de vue microscopique, le vide ne signifie pas l’absence totale de matière. Il peut encore y avoir de petites quantités de molécules de gaz, d'ions, de photons, etc. dans le vide. Cependant, la quantité de ces substances est très faible, ce qui confère à l’environnement sous vide des propriétés particulières, telles qu’une basse pression, une isolation élevée, un faible transfert de chaleur, etc.
Le vide peut généralement être divisé selon les niveaux suivants :
Vide faible : la plage de pression est généralement d'environ 10 1325 Pa (une atmosphère standard) à 1 333 Pa. Dans cette gamme, il existe encore un certain nombre de molécules de gaz, principalement utilisées pour certaines applications grossières sous vide telles que le séchage sous vide, le formage sous vide, etc.
Vide moyen : la plage de pression est d'environ 1 333 Pa à 1,33 × 10 ⁻¹ Pa. Dans un environnement sous vide moyen, le nombre de molécules de gaz est encore réduit, ce qui peut être utilisé dans certaines étapes préliminaires de la métallurgie sous vide et du revêtement sous vide.
Vide poussé : plage de pression de 1,33 × 10 ⁻¹ Pa à 1,33 × 10 ⁻⁶ Pa. Dans des conditions de vide poussé, les molécules de gaz sont très rares et conviennent au revêtement sous vide de haute précision, au soudage par faisceau d'électrons,traitement thermique sous vide, etc.
Ultra vide : pression inférieure à 1,33 × 10 ⁻⁶ Pa. Dans les environnements à ultra vide, il n'y a presque aucune molécule de gaz présente, principalement utilisée dans certains domaines de recherche scientifique de pointe, tels que la recherche en sciences des surfaces, certains processus clés dansfabrication de semi-conducteurs, etc.
Le rôle de la technologie du vide dans le revêtement par pulvérisation cathodique
Exclusion des impuretés : dans un environnement sous vide, le nombre de molécules de gaz est considérablement réduit, ce qui peut éliminer efficacement les impuretés de l'air, telles que l'oxygène, l'azote, la vapeur d'eau, etc. Ces impuretés réagiront avec le matériau et le substrat cibles, affectant la qualité et la performance du film. Grâce à la technologie du vide, un environnement de haute pureté peut être créé pour garantir la pureté et la stabilité du film.
Améliorer l'efficacité de la pulvérisation : dans un environnement sous vide, le mouvement des ions est plus libre et n'est pas affecté par des facteurs tels que la résistance de l'air. Cela permet aux ions d'entrer en collision avec le matériau cible à des vitesses et des énergies plus élevées, améliorant ainsi l'efficacité de la pulvérisation. De plus, le vide peut réduire la diffusion et les collisions des ions et améliorer l’efficacité de leur utilisation.
Contrôler les paramètres de revêtement : la technologie du vide peut contrôler avec précision des paramètres tels que la pression atmosphérique, la température et la puissance pendant le processus de revêtement. En ajustant ces paramètres, il est possible de contrôler l'épaisseur, la composition, la structure et d'autres aspects du film. Par exemple, en modifiant la pression de l’air, l’énergie et la densité des ions peuvent être régulées, affectant ainsi le taux de croissance et la qualité des films minces.
Amélioration de la qualité du film : les films minces préparés sous vide ont une pureté plus élevée, une meilleure uniformité et une densité de défauts plus faible. En effet, le vide peut éliminer les impuretés et contrôler les paramètres de revêtement, réduisant ainsi les défauts et les impuretés dans le film. De plus, le vide peut réduire l’oxydation et la contamination des films minces, améliorer leur stabilité et leur durabilité.
