Simulation par la méthode de Monte Carlo des phénomènes physiques intervenant dans l'élaboration de films réalisés par co-évaporation par faisceaux d'électrons

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

simulations, couches minces, métaux, faisceaux d'électrons, dépôt sous vide, Monte-Carlo (méthode)

Mots-clés

Monte-Carlo, Méthode de - Thèses et écrits académiques,

Couches minces métalliques - Thèses et écrits académiques

Ce travail porte sur la réalisation d'un modèle permettant d'obtenir les profils en épaisseur et en composition de dépôts métalliques (alliage aluminium, cuivre et titane) réalisés par co-évaporation par faisceaux d'électrons. Le modèle présenté dans cette étude permet le calcul de la vitesse des particules évaporées. Il se décompose en trois étapes : - développement d'une couche de Knudsen au voisinage de la surface, - expansion diffusive dans l'enceinte, - simulation de la trajectoire des particules par une approche de type Monte Carlo. Dans un premier temps l'étude a été menée dans le cas d'une évaporation sans collision. Ce cas simple a permis de comparer les profils en épaisseur obtenus par notre modèle à ceux d'un modèle précédemment élaboré et basé sur la connaissance de la fonction de distribution spatiale des atomes évaporés. Les résultats sont ensuite vérifiés expérimentalement : les répartitions en épaisseur et en composition obtenues par les calculs sont comparées aux répartitions expérimentales afin de valider les modèles. Dans un second temps, nous avons étudié l'évaporation sous une pression de 0,1 Pa d'argon. Pour cela, nous avons étudié les collisions aluminium-argon, cuivre-argon et titane-argon en tenant compte de la vitesse des particules évaporées. Comme précédemment, la comparaison des profils en épaisseur théoriques et expérimentaux montre une bonne concordance des résultats théoriques et expérimentaux.