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Évaporateur matériaux organiques et métaux/oxydes – Kurt J. Lesker Spectros 101

Evaporator for organic materials and metals/oxides - Kurt J. Lesker Spectros 101

L’évaporateur sous vide Kurt J. Lesker Spectros 101, installé dans une boîte à gants Vigor, est dédié au dépôt de couches minces de matériaux organiques (petites molécules et monomères, Alq3, pentacène, ODA, PDMA…) et de métaux (Al, Au, Cr, Ti, Ag, Ca…).

Caractéristiques techniques

  • Épaisseur de dépôt : 1 – 100 nm (en standard)
  • Taille de substrat : 15 × 15 et 100 × 100 mm² (en standard)
  • Non-uniformité en épaisseur : < ±5 %
  • Rotation du substrat : jusqu’à 20 RPM
  • Pression de base : < 5 x 10-7 Torr
  • Écran anti-contamination croisé : oui (pour chaque source)
  • Supervision : logiciel eKlipse
  • Co‑dépôt : oui (2 sources thermiques basses températures, et 2 sources thermiques à effet Joule)
  • Thermalisation du substrat : -10 à +80 °C (refroidisseur à recirculation)
  • Étagères multiples : jusqu’à 4 substrats/masques
  • Outil de variation d’épaisseur de couche (Wedge tool) : dépôt à gradient contrôlé, ou masquage programmable

The Kurt J. Lesker Spectros 101 vacuum evaporator, installed in a Vigor glove box, is dedicated to the deposition of organic (small molecules and monomers, Alq3, pentacene, ODA, PDMA, etc.) and metallic/oxide (Al, Au, Cr, Ti, Ag, Ca, WO3, MoO3, SiOx etc.) thin films.

Key Features

  • Deposition thickness: 1–100 nm (standard)
  • Substrate size: 15 × 15 and 100 × 100 mm² (standard)
  • Thickness non-uniformity: < ±5%
  • Substrate rotation: up to 20 RPM
  • Base pressure: < 5 x 10-7 Torr
  • Cross-contamination screens: yes (for each source)
  • Supervision: eKlipse software
  • Co-deposition: yes (2 low-temperature thermal sources and 2 Joule thermal sources)
  • Substrate thermalisation: -10 to +80°C (recirculation cooler)
  • Multiple shelves: up to 4 substrates/masks
  • Film thickness variation tool (Wedge tool): gradient-controlled deposit or programmable masking

Évaporation Thermique et Environnement Contrôlé

Sources d’évaporation de haute précision

Le système intègre 8 sources thermiques spécifiques pour les basses températures, offrant une régulation extrêmement fine à ± 1 °C. Conçues pour les matériaux organiques, ces sources reposent sur le principe des cellules à effusion de Knudsen.

Pour les matériaux métalliques, l’évaporateur dispose de 3 sources thermiques supplémentaires à effet Joule, garantissant une polyvalence totale pour les dépôts hybrides.

Outils mécaniques et gestion multi-substrats

L’équipement se distingue par des capacités avancées de manipulation sous vide :

  • Tourelle multi-étagères : Un système de 5 étagères permet le chargement simultané de plusieurs substrats et masques. Il devient ainsi possible de réaliser des dispositifs complexes (OLED, OFET) sans rupture du vide.
  • Masquage dynamique in situ : Un outil mobile permet de masquer localement le substrat durant le dépôt. Ce contrôle précis de la position et de la vitesse permet de varier l’épaisseur ou de réaliser des dépôts localisés, multipliant les combinaisons expérimentales lors d’un run unique.

Ingénierie des interfaces et transfert UHV

Le porte-substrat bénéficie d’une régulation thermique active entre -10 et +80 °C via un refroidisseur à recirculation Julabo.

Pour l’étude des propriétés intrinsèques, l’évaporateur est couplé à un système de transfert sous ultra-vide (UHV). Ce dispositif permet d’acheminer les échantillons vers les chambres d’analyse XPS/UPS/IPES sans aucune exposition à l’air ambiant, préservant ainsi l’intégrité chimique et les niveaux d’énergie des couches minces.

Préparation en boîte à gants (Vigor)

La préparation s’effectue sous une atmosphère d’azote ultra-pure où les taux d’O₂ et d’H₂O sont maintenus en dessous de 0,1 ppm. Cet environnement est crucial pour la manipulation de matériaux sensibles (OLED, OPV, batteries).

Conditionnement et gestion des échantillons sensibles :

  • Ensachage sous atmosphère inerte
  • Boîtes de transport hermétiques
  • Compatibilité hors salle blanche
  • Production de petites séries