La pulvérisation au plasma est une technique utilisée pour créer des films minces de diverses substances. Au cours du processus de pulvérisation au plasma, un matériau cible, sous forme de gaz, est libéré dans une chambre à vide et exposé à un champ magnétique de haute intensité. Ce champ ionise les atomes en leur donnant une charge électrique négative. Une fois les particules ionisées, elles atterrissent sur un matériau de substrat et s’alignent, formant un film suffisamment mince pour mesurer entre quelques et quelques centaines de particules d’épaisseur. Ces films minces sont utilisés dans un certain nombre d’industries différentes, notamment l’optique, l’électronique et la technologie de l’énergie solaire.
Pendant le processus de pulvérisation au plasma, une feuille de substrat est placée dans une chambre à vide. Ce substrat peut être composé de n’importe lequel d’un certain nombre de matériaux différents, y compris le métal, l’acrylique, le verre ou le plastique. Le type de substrat est choisi en fonction de l’utilisation prévue du film mince.
La pulvérisation au plasma doit être effectuée dans une chambre à vide. La présence d’air pendant le processus de pulvérisation au plasma rendrait impossible le dépôt d’un film d’un seul type de particules sur un substrat, car l’air contient de nombreux types de particules, dont l’azote, l’oxygène et le carbone. Une fois le substrat placé dans la chambre, l’air est aspiré en continu. Une fois que l’air dans la chambre a disparu, le matériau cible est libéré dans la chambre sous la forme d’un gaz.
Seules les particules stables sous forme gazeuse peuvent être transformées en film mince grâce à la pulvérisation au plasma. Des films minces composés d’un seul élément métallique, tel que l’aluminium, l’argent, le chrome, l’or, le platine ou un alliage de ceux-ci sont généralement créés à l’aide de ce procédé. Bien qu’il existe de nombreux autres types de films minces, le procédé de pulvérisation au plasma est le mieux adapté à ces types de particules. Une fois que les particules pénètrent dans la chambre à vide, elles doivent être ionisées avant de se déposer sur un matériau de substrat.
Des aimants puissants sont utilisés pour ioniser le matériau cible, le transformant en plasma. Lorsque les particules du matériau cible s’approchent du champ magnétique, elles captent des électrons supplémentaires, ce qui leur confère une charge négative. Le matériau cible, sous forme de plasma, tombe alors sur le substrat. En déplaçant la feuille de substrat, la machine peut attraper les particules de plasma et les aligner. Les films minces peuvent prendre jusqu’à quelques jours pour se former, selon l’épaisseur souhaitée du film et le type de matériau cible.