Dépôt par ablation laser à impulsions
Contact : Antonio Pereira et Amina Bensalah-Ledoux
| L’idée d’utiliser l’énergie photonique pour évaporer une cible solide afin de déposer un film mince n’est pas nouvelle. Le dépôt par ablation laser (PLD) fut en effet expérimentée pour la première fois en 1965 par Smith et Turner peu de temps après l’apparition des lasers.La PLD est une technique conceptuellement simple : un faisceau laser pulsé intense passe par la fenêtre optique d’une chambre à vide et est focalisé sur une cible qui peut être solide ou liquide. L’énergie est partiellement absorbée et si la densité d’énergie (fluence) est supérieure au seuil de claquage du matériau, l’interaction laser-matériau résulte en la création d’un plasma constitué d’espèces partiellement ionisées dirigé perpendiculairement à la surface de la cible. Un substrat est placé face à la cible à une certaine distance de celle-ci et les espèces du plasma s’y condensent. Il s’en suit donc la nucléation et la croissance du film. Malgré ses aspects prometteurs et sa simplicité, cette technique n’a connu un succès indiscutable qu’à partir de 1987 et le développement des lasers à impulsions courtes de très haute densité d’énergie. Appliquée dans le domaine du dépôt de films minces de supraconducteurs à température critique élevée, elle a alors fait la preuve de son efficacité et de son originalité. Ces travaux ont incontestablement contribué à la diffusion de cette technique dans la communauté scientifique, ce qui donne lieu depuis cette date à un grand nombre de publications reliées à l’ablation laser et à la PLD. Même si son développement industriel reste limité, elle n’en reste pas moins une technique très intéressante pour la synthèse de nouveaux matériaux et nanoarchitectures qui ouvrent la voie à de nouvelles avancées scientifiques dans le domaine de la physique et des technologies.Les principaux avantages de cette technique sont la possibilité d’obtenir des films de haute densité, avec une stœchiométrie contrôlée, de manière relativement simple comparée à d’autres méthodes de dépôts sous vide et sans contamination extérieure. |
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Principe du dépôt par ablation laser pulsée
Equipements
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