Publication

Selective ion-induced grain growth: Thermal spike modeling and its experimental validation

2013
Journal Articles

Résumé

Ion-bombardment-induced selective grain growth is a process that allows for full control of the orientation of vapor-deposited thin films, which can be converted from fiber-textured polycrystalline to single-crystal films. The main mechanisms behind this phenomenon are explained by a new thermal spike model, which takes into account and compares the different driving forces governing the film microstructure evolution upon irradiation and emphasizes the importance of the thermal spike shape and volume. The strong agreement between model and experimental data confirms that selective grain growth is driven by the minimization of the volume free energy. (C) 2013 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/f5c00553-03b0-496c-a049-4414351746db

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Couche mince

Une couche mince () est un revêtement dont l’épaisseur peut varier de quelques couches atomiques à une dizaine de micromètres. Ces revêtements modifient les propriétés du substrat sur lesquels ils sont déposés. Ils sont principalement utilisés : dans la fabrication de composants électroniques telles des cellules photovoltaïques en raison de leurs propriétés isolantes ou conductrices ; pour la protection d'objets afin d'améliorer les propriétés mécaniques, de résistance à l’usure, à la corrosion ou en servant de barrière thermique.

Dépôt chimique en phase vapeur

vignette|Schéma d'un CVD Le dépôt chimique en phase vapeur (ou CVD pour l'anglais chemical vapor deposition) est une méthode de dépôt sous vide de films minces, à partir de précurseurs gazeux. La CVD est un procédé utilisé pour produire des matériaux solides de haute performance, et de grande pureté. Ce procédé est souvent utilisé dans l'industrie du semi-conducteur pour produire des couches minces. Dans un procédé CVD typique, le substrat est exposé à un ou plusieurs précurseurs en phase gazeuse, qui réagissent et/ou se décomposent à la surface du substrat pour générer le dépôt désiré.

Dépôt physique par phase vapeur

vignette|Montage expérimental d’une évaporation par dépôt chimique vapeur Le dépôt physique en phase vapeur (ou PVD pour l'anglais physical vapor deposition) est un ensemble de méthodes de dépôt sous vide de films minces : Évaporation directe : Évaporation sous vide (ou évaporation) Évaporation par faisceau d'électron en phase vapeur (angl. electron beam evaporation) Pulvérisation cathodique (sputtering) : les particules de métal sont séparées de leur substrat par bombardement ionique.

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