Quelle est la différence entre le dépôt physique en phase vapeur et une technique épitaxiale par faisceau moléculaire pour un nano-revêtement?


Réponse 1:

En tant que personne qui a utilisé MBE et MOVPE pendant un certain temps…

Permettez-moi de vous dire une chose. Très souvent, les noms de méthode sont utilisés comme marques, désignations… mais il n'y a pas de règles distinctes claires.

D'accord. En tant que gars MBE, je dirais que la différence est que ce doit être une épitaxie. Si vous n'avez pas de croissance épitaxiale, alors même si vous utilisez un réacteur MBE, vous ne faites rien d'autre qu'un dépôt physique en phase vapeur.

Et vice versa. Dans certaines conditions, le dépôt physique en phase vapeur entraîne une croissance épitaxiale…

Alors… les différences peuvent vraiment être minimes. Comment je le comprendrais?

Si vous me présentez un système, je vous dirais que c'est du PVD si:

  • Je ne vois pas de cryopanels à l'intérieur de la chambre. Le porte-substrat n'est pas chauffé / tourné… .Si vous n'avez pas de RHEED. :) Et si vous évaporez votre matériel… de diverses sources, pas de Knudsen Cells. (vous avez l'évaporation par faisceau électronique, l'évaporation laser, les cellules résistives… toutes sortes de cellules qui n'essaient pas de garantir un flux uniforme et stable)

Bien sûr, vous pouvez avoir votre PVD équipé de quoi que ce soit d'en haut. :)

Et j'appellerai un système un MBE si:

  • Je vois des crypanels refroidir votre système, je vois RHEED, je vois un porte-substrat chauffé, je vois des cellules Knudsen…

En PVD, vous vous attendez à ce que vos vapeurs de matériau se condensent sur votre substrat. Et c'est tout.

En MBE, vous vous attendez à une croissance épitaxiale. c'est-à-dire une croissance où la couche nouvellement développée est cristalline et correspond en quelque sorte à la structure cristalline de son substrat.

Habituellement, il est atteint par un substrat chauffé, UHV, des propriétés de flux contrôlées. (Par exemple, GaAs est cultivé par la méthode dite des trois températures.)

Mais très souvent, dans votre MBE, vous commencez à cultiver quelque chose ... et à cause de l'inadéquation de la structure cristalline, des impuretés, de la mauvaise température, de la mauvaise vitesse, du mauvais nettoyage du substrat ... vous n'obtenez pas une croissance épitaxiale et vous vous retrouvez avec un PVD coûteux.

D'un autre côté… dans les réacteurs PVD, vous pouvez réaliser une croissance épitaxiale. Par exemple, si vous déposez du Fe sur du GaAs, si vous gardez du GaAs à température ambiante et déposez le Fe très lentement, vous pouvez avoir plusieurs couches de fer parfaitement épitaxié.