FR2703077A1 - Dispositif de régulation de flux issus de cellules d'évaporation de matériaux solides, utilisant des vannes asservies à des mesures de pressions partielles. - Google Patents

Abstract

Pour la régulation du flux issu d'au moins une cellule (2) d'évaporation d'un matériau solide, comprenant un creuset (6) contenant le matériau et pourvu d'une ouverture (18) pour la sortie de ce matériau, et une vanne réglable (14) pour modifier cette ouverture, le dispositif comprend des moyens (22) de mesure de la pression partielle de la vapeur du matériau, qui fournissent un signal représentatif de cette pression, des moyens (24) de réglage de la vanne, et des moyens (26) de commande de ceux-ci, pour faire varier le flux de manière prédéterminée en fonction du signal fourni. Application à la fabrication de couches minces de matériaux semi-conducteurs.

Description

DISPOSITIF DE REGULATION DE FLUX ISSUS DE CELLULES
D'EVAPORATION DE MATéRIAUX SOLIDES, UTILISANT DES
VANNES ASSERVIES A DES MESURES DE PRESSIONS PARTIELLES
DESCRIPTION
La présente invention concerne un dispositif de régulation de flux issus de cellules d'évaporation de matériaux solides.

Lt invention se situe donc dans le domaine de l'épitaxie par jets moléculaires à sources solides.

Elle s'applique notamment à la fabrication de couches minces de matériaux semi-conducteurs III-V et II-VI.

L'épitaxie par jets moléculaires ( "Mol ecular Beam Epitaxy" -dans les publications en langue anglaise) à sources solides est une technique de croissance de matériaux semi-conducteurs qui est étudiée depuis de nombreuses années.

Elle a acquis une place importante dans la fabrication industrielle d'hétérostructures III-V pour les composants micro-électroniques et optoélectroniques.

Elle demeure une technique de prédilection pour la recherche de nouveaux composants.

On connaît également d'autres techniques de croissance comme épitaxie en phase vapeur par organométalliques ainsi que l'épitaxie par jets moléculaires à sources gazeuses et l'épitaxie par jets chimiques.

Pour toutes ces techniques, la maîtrise des débits ou des flux des espèces incidentes est cruciale puisque la composition des matériaux épitaxiés en dépend.

Généralement, en ce qui concerne l'épitaxie par jets moléculaires, la maîtrise et la stabilité des flux issus des cellules d'évaporation s'obtiennent par une régulation de la température des creusets d'évaporation que comportent ces cellules.

Les flux sont étalonnés avant le processus de croissance au moyen de jauges d'ionisation qui sont par exemple de type Bayer-Alpert et sont placées aux points de convergence des différents jets moléculaires.

Chacun de ces jets peut être interrompu par un cache.

Une telle régulation donne des résultats satisfaisants pour les cellules d'évaporation d'éléments tels que l'indium, le gallium et l'aluminium (groupe III).

Avec cette méthode, les flux sont stables à environ 1% près, les variations intentionnelles de ces flux sont bien maîtrisées et les coupures des flux par les caches sont très abruptes.

Cependant, cette méthode est moins bien adaptée aux éléments tels que l'arsenic, le phosphore, le soufre et le mercure.

Les caractéristiques qui suivent, qui sont propres aux éléments des groupes II, V et VI, sont gênantes pour maîtriser les flux de tels éléments par régulation thermique
1" La tension de vapeur de tels éléments
varie plus vite en fonction de la température,
autour de leur température d'utilisation.

2" Les fortes consommations d'éléments
comme le phosphore ou l'arsenic nécessitent des
charges de matériaux plus importantes ; on utilise
généralement des lingots massifs ; les cellules
chargées de ces lingots ont une grande inertie
thermique et de telles charges sont sensibles aux
gradients thermiques le long des creusets
d'évaporation.

30 Certains matériaux tels que As, P et Sb
sont sublimés contrairement à d'autres qui sont
liquides pendant l'évaporation ; les fluctuations
de la surface d'évaporation sont plus importantes
pour une source solide que pour une source fondue.

4" Les pressions partielles de ces éléments
dans une enceinte de croissance sont élevées et les
jets de molécules sont moins collimatés que pour
d'autres éléments.

Comparativement aux éléments du groupe III, on obtient en pratique une moins bonne stabilité et une moins bonne reproductibilité des flux des éléments des groupes II, V et VI.

La réalisation de variations intentionnelles de ces flux prend plus de temps et l'interruption des jets moléculaires par la fermeture de caches est moins efficace.

En ce qui concerne les composés Il 1-V, il est à noter qu'une mauvaise maîtrise du flux d'un élément du groupe 'V n'a pas de conséquence sur les compositions des matériaux ne contenant qu'un seul élément du groupe V.

De même, les interfaces entre deux matériaux contenant le même élément du groupe V ne sont pas pénalisées.

Ainsi, l'épitaxie par jets moléculaires donne depuis longtemps d'excellents résultats pour les systèmes de matériaux GaAs/AlGaAs et GaInAs/AlGaInAs.

En revanche, la maîtrise des flux des éléments du groupe V devient critique dès lors qu'au moins deux éléments de ce groupe V interviennent dans la composition d'un alliage que l'on veut faire croître.

Ainsi, les alliages GainAsP, particulièrement utilisés en optoélectronique, sont actuellement très difficiles à réaliser en épitaxie par jets moléculaires à sources solides.

Pour les composés II-VI, le même problème de la maîtrise des flux relatifs à Cd et Hg se rencontre pour l'épitaxie de CdHgTe.

Depuis quelques années, des cellules d'évaporation ont été spécialement fabriquées pour les éléments à tension de vapeur élevée du groupe V ou VI, tels que As, P, Sb, S et Se.

Les fabricants se sont orientés vers des cellules de grandes capacités qui sont munies de tubes de craquage.

En particulier, la société américaine EPI a commercialisé, sous la référence 500V, une cellule d'évaporation munie d'une vanne à pointeau qui est réglable depuis l'extérieur de l'enceinte dans laquelle se fait l'évaporation.

Cette vanne réglable est située entre le creuset d'évaporation de la cellule et le tube de craquage que comporte cette cellule et qui débouche dans l'enceinte de croissance.

Le problème de la maîtrise des flux est alors complètement modifié.

Un flux n'est plus déterminé uniquement par la température du creuset.

Deux paramètres importants interviennent, à savoir la pression en amont de la vanne et la conductance de cette vanne.

Cette conductance est réglable par translation du pointeau dans l'orifice que comporte le creuset d'évaporation.

Avec cette cellule commercialisée par la société EPI, les problèmes liés à l'inertie thermique de la cellule ne se posent pas.

De plus, la vanne remplace avantageusement un cache pour interrompre le flux.

En revanche, les problèmes de stabilité et de reproductibilité des flux que l'on a évoqué plus haut ne sont pas résolus.

En effet, la conductance de la vanne n'est pas un paramètre parfaitement contrôlé, vraisemblablement du fait de problèmes de condensation de matériau sur l'orifice de cette vanne, de problèmes de déformation du pointeau et de problèmes de transmission du mouvement de translation de ce pointeau.

De plus, on peut observer des régimes transitoires importants après une action de la vanne et l'équilibre entre la pression et la température qui s'établit dans le creuset d'évaporation est probablement perturbé par une action brusque de cette vanne.

Afin de mieux maîtriser les espèces incidentes pendant la croissance, des techniques de mesure de flux in situ ont été proposées.

On connaît ainsi une technique utilisant un spectromètre de masse quadripolaire, qui présente l'avantage de fournir des mesures de plusieurs pressions partielles en continu avec un seul appareil de mesure.

Cependant avec cette technique connue, se posent des problèmes d'optimisation du positionnement du quadripôle par rapport à l'ensemble des flux et de dérives importantes du système de détection.

On connaît également une technique utilisant la spectrométrie d'absorption atomique.

Cependant, cette autre technique connue conduit à des rapports signal/bruit assez faibles et à d'importantes dérives (dérives des lampes halogènes utilisées et dérives dues à des dépôts sur les tubes de l'installation permettant la mise en oeuvre de cette technique).

La nécessité de mieux maîtriser les flux d'éléments du groupe V est à l'origine du développement de l'épitaxie par jets moléculaires à sources gazeuses et de 1 l'épitaxie par jets chimiques ("Chemical Beam
Epitaxy" dans les publications en langue anglaise), techniques qui utilisent des sources gazeuses ou des gaz vecteurs et qui présentent l'avantage de permettre de maîtriser avec précision les débits des gaz en amont de l'enceinte de croissance et pendant le processus de croissance.

Cependant, ces techniques qui utilisent des sources gazeuses présentent divers inconvénients comparativement à l'épitaxie par jets moléculaires à sources solides
1" Certaines sources qui sont communément
utilisées pour la mise en oeuvre de ces techniques
sont hautement toxiques (arsine, phosphine).

2" La présence d'un gaz porteur est parfois
nécessaire, ce qui pose un problème de sécurité
lorsque ce gaz est l'hydrogène.

3 Les débitmètres de masse utilisés pour
la mise en oeuvre de ces techniques fonctionement
pour une gamme limitée de pressions, (pression en
amont supérieure à 103 Pa environ).

40 Les systèmes de pompage et de filtrage
d'évents utilisés pour la mise en oeuvre de ces
techniques nécessitent un entretien très fréquent.

5 Le coût des installations de sécurité et
de pompage qui sont nécessaires à cette mise en
oeuvre est important.

Les dispositifs utilisés pour la mise en oeuvre de l'épitaxie par jets moléculaires à sources solides ne posent pas de problème de sécurité et ne nécessitent qu'un entretien très réduit.

La présente invention vise à étendre la gamme de matériaux réalisables par la technique de l'épitaxie par jets moléculaires à sources solides.

L'invention résout le problème de la maîtrise des flux de sources solides d'éléments des groupes II, V et VI en vue d'obtenir une bonne stabilité et une bonne reproductibilité de ces flux.

La solution de ce problème réside dans un perfectionnement d'une cellule d'évaporation du genre de celle qui est commercialisée par la société EPI (EPI
Valved Craking Effusion Cell) et qui a déjà été mentionnée plus haut.

De façon précise, la présente invention a pour objet un dispositif de régulation du flux issu d'au moins une cellule d'évaporation d'un matériau solide, cette cellule comprenant - un creuset destiné à contenir le matériau solide et
pourvu d'une ouverture par laquelle sort la vapeur du
matériau lorsque le creuset est chauffé, et - une vanne réglable, apte à modifier l'ouverture du
creuset, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend - des moyens de mesure de la pression partielle de la
vapeur du matériau, ces moyens de mesure étant aptes
à fournir un signal représentatif de cette pression
partielle, - des moyens de réglage de la vanne, et - des moyens de commande de ces moyens de réglage, ces
moyens de commande étant reliés aux moyens de mesure
et prévus pour faire varier le flux de manière
prédéterminée en fonction du signal fourni par ces
moyens de mesure.

Le dispositif objet de l'invention est utilisable pour maîtriser le flux d'éléments des groupes II, V, et VI et plus généralement de tous les éléments susceptibles d'intervenir dans la réalisation de matériaux par épitaxie par jets moléculaires.

L'invention permet une maîtrise directe et continue de ces flux et ce, pendant la croissance de ces matériaux.

Dans l'invention, l'utilisation d'une vanne à conductance variable montée sur une cellule d'évaporation permet de compenser les perturbations et les contraintes s'opposant à l'établissement rapide et durable d'un flux stable, grâce à des mouvements appropriés de cette vanne.

Selon un premier mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, les moyens de mesure sont disposés à l'extérieur du creuset, au voisinage de l'ouverture de celui-ci.

Selon un deuxième mode de réalisation particulier, la cellule étant munie d'un tube de craquage prévu pour dissocier les molécules susceptibles de se trouver dans la vapeur du matériau, les moyens de mesure sont disposés à l'extérieur du tube de craquage, au voisinage de la sortie de ce tube.

Selon un troisième mode de réalisation particulier, la cellule étant munie d'un tube de craquage prévu pour dissocier les molécules susceptibles de se trouver dans la vapeur du matériau, le dispositif comprend en outre - un raccord tubulaire qui relie le creuset au tube de
craquage et permet à la vapeur de passer du creuset à
ce tube, et - des moyens de chauffage prévus pour porter
l'intérieur du raccord tubulaire à une température
supérieure à celle à laquelle est porté le creuset, et les moyens de mesure sont placés dans le raccord tubulaire.

Lors de l'utilisation simultanée d'une pluralité de cellules d'évaporation, ces trois modes de réalisation particuliers conduisent, pour chacune de ces cellules, équipée de ses propres moyens de mesure, à la mesure d'une pression équivalente à un flux qui est peu sensible aux flux des autres cellules.

Selon un mode de réalisation préféré du dispositif objet de l'invention, les moyens de mesures comprennent une jauge d'ionisation prévue pour fournir, aux moyens de commande, le signal représentatif de la pression partielle de la vapeur du matériau.

Une telle jauge, en particulier une jauge d'ionisation à cathode chaude, permet une mesure continue du flux émis et est bien adaptée aux valeurs des pressions partielles équivalentes aux flux que piton rencontre dans la technique d'épitaxie par jets moléculaires, pressions qui sont typiquement comprises entre 10-5 et 10-2 Pa.

De plus, une jauge d'ionisation à cathode chaude est un instrument de mesure très fiable qui ne présente quasiment aucune dérive, contrairement à d'autres appareils tels que les spectromètres de masse quadripolaires mentionnés plus haut.

Selon un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, la vanne est une vanne à pointeau, ce pointeau étant déplaçable en translation pour modifier l'ouverture du creuset, et les moyens de réglage sont prévus pour déplacer le pointeau en translation.

Dans une réalisation particulière du dispositif objet de l'invention, ce dispositif étant destiné à la régulation des flux issus d'une pluralité de cellules d'évaporation de matériaux solides, ce dispositif comprend - pour chaque cellule, des moyens de mesure de la
pression partielle de la vapeur du matériau que le
creuset de cette cellule est destiné à contenir, ces
moyens de mesure étant aptes à fournir un signal
représentatif de cette pression partielle, et des
moyens de réglage de la vanne de cette cellule, et - des moyens de commande des moyens de réglage de
chaque cellule, ces moyens de commande étant reliés
aux moyens de mesure de chaque cellule et prévus pour
faire varier les flux des matériaux de manière
prédéterminée en fonction des signaux fournis par les
moyens de mesure associés aux cellules.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés ci-après, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 est une vue schématique d'un mode de
réalisation particulier du dispositif objet de
1'invention, comprenant des moyens de mesure de
pression partielle qui sont montés entre un
creuset d'évaporation et un tube de craquage qui
est associé à ce creuset,
- la figure 2 est une vue schématique et partielle
d'un autre mode de réalisation particulier, dans
lequel le creuset d'évaporation n'est pas muni
d'un tube de craquage,
- la figure 3 est une vue schématique et partielle
d'un autre mode de réalisation particulier, dans
lequel les moyens de mesure de pression partielle
sont montés à la sortie d'un tube de craquage qui
est associé au creuset d'évaporation, et
- la figure 4 est une vue schématique dlun
dispositif conforme à l'invention, destiné à la
régulation de flux qui sont issus d'une pluralité
de cellules d'évaporation de matériaux solides.

Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un dispositif de régulation conforme à l'invention, destiné à la régulation du flux F issu d'une cellule 2 d'évaporation d'un matériau solide (non représenté).

Lorsque cette cellule est utilisée, elle est disposée dans une enceinte 4 dans laquelle on fait le vide.

Cette cellule, qui est représentée de façon schématique et partielle sur la figure 1, comprend un creuset d'évaporation 6 destiné à contenir le matériau solide et pourvu d'une ouverture 8 par laquelle sort la vapeur du matériau lorsque le creuset est chauffé (à cet effet ce creuset est muni de filaments de chauffage 10 associés à des moyens non représentés permettant de faire circuler un courant électrique dans ces filaments).

A l'intérieur du creuset d'évaporation 6 se trouve un tube 12 ayant le même axe X que l'ouverture 8 et permettant d'amener la vapeur jusqu'à l'ouverture 8.

De plus, la cellule d'évaporation 2 comprend, comme la cellule commercialisée par la société EPI mentionnée plus haut, une vanne réglable 14 comportant un pointeau 16 déplaçable en translation suivant l'axe X et permettant de modifier l'ouverture du creuset.

Dans l'exemple représenté sur la figure 1, la cellule d'évaporation 2 comprend également un tube de craquage 18 dont l'axe est également l'axe X et qui est muni de filaments de chauffage 20 associés à des moyens non représentés permettant d'y faire circuler un courant électrique.

Ce tube de craquage 18 est prévu pour dissocier les molécules susceptibles de se trouver dans la vapeur du matériau.

Le dispositif conforme à l'invention, qui est schématiquement représenté sur la figure 1, comprend - une jauge d'ionisation à cathode chaude 22 prévue
pour mesurer la pression partielle de la vapeur du
matériau, - des moyens 24 de réglage de la vanne, qui sont prévus
pour déplacer le pointeau 16 en translation, et - des moyens électroniques de traitement 26 qui sont
électriquement reliés à la jauge d'ionisation 22 et
qui sont prévus pour commander les moyens de réglage
24 de façon à faire varier le flux de manière
prédéterminée, conformément à des informations
préalablement mémorisées dans ces moyens
électroniques de traitement, en fonction du signal
fourni par la jauge d'ionisation 22.

Les moyens de réglage 4 comprennent par un exemple un moteur électrique ou un so-lénoïde qui commande la translation du pointeau 16.

A titre d'exemple, le mouvement de ce pointeau est asservi par ces moyens réglages en vu d'annuler la différence entre le flux de vapeur du matériau F sortant du creuset et une valeur de consigne préalablement mémorisée dans les moyens électroniques de traitement 26.

La jauge d'ionisation à cathode chaude 22 est comprise entre le tube de craquage 18 et le creuset 6.

Plus précisément, un raccord tubulaire 28 dont l'axe est l'axe X permet de raccorder le tube de craquage 18 au creuset 6 de sorte que la vapeur du matériau qui sort par l'ouverture 8 du creuset 6 traverse la zone délimitée par ce raccord tubulaire 28 avant de traverser le tube de craquage 18.

La jauge d'ionisation 22 se trouve dans cette zone et comprend un filament 30 émetteur d'électrons e ainsi qu'une grille 32 et un collecteur 34 prévu pour collecter les ions i résultant de 1 ionisation de la vapeur issue de l'ouverture 8 par les électrons e.

On voit sur la figure 1 des bornes 36 permettant de connecter le filament 30 à des moyens non représentés permettant d'y faire circuler un courant électrique pour le chauffer ainsi qu'une borne 38 permettant de polariser la grille de la jauge par des moyens non représentés et une borne 40 associée au collecteur 34 et permettant de recueillir le signal électrique fourni par ce collecteur, ce signal étant représentatif de la pression partielle de la vapeur du matériau qui sort par l'ouverture 8.

Ce signal électrique constitue le signal de sortie de la jauge d ionisation et ce signal est envoyé aux moyens électroniques de traitement 26.

Afin d'éviter la condensation du matériau sur les électrodes de la jauge d'ionisation, la zone dans laquelle cette jauge se trouve est chauffée à une température supérieure à la température à laquelle est portée le creuset 6.

Le chauffage de cette zone est obtenu grâce à des filaments de chauffage 42 qui entourent le raccord tubulaire 28 pour chauffer celui-ci et donc la zone que ce raccord délimite, ces filaments de chauffage étant alimentés en courant électrique par des moyens non représentés.

La régulation de la pression partielle et donc la régulation du flux peuvent se faire par des actions proportionnelle, intégrale et dérivée PID) sur l'écart par rapport à la valeur de consigne, dans les moyens électroniques de traitement 26 qui reçoivent en entrée le courant du collecteur de la jauge d'ionisation.

La figure 2 est une vue schématique et partielle d'un autre dispositif conforme à l'invention qui diffère de celui qui est représenté sur la figure 1 par le fait que le tube de craquage est supprimé.

La jauge d'ionisation est encore montée directement à la sortie du creuset 6 (qui, dans le cas présent, constitue la sortie de la cellule d'évaporation).

Comme on le voit sur la figure 2, la jauge est montée dans une pièce tubulaire éç D4AXE X, qui est munie des moyens de chauffage 42.

La figure 3 est une vue schématique et partielle d'un autre dispositif conforme à l'invention qui diffère de celui qui est représenté sur la figure 1 par le fait que le tube de craquage 18 est directement monté à la sortie du creuset 6, l'axe de ce tube de craquage étant encore confondu avec l'axe X de l'ouverture 8.

Dans le cas de la figure 3, la jauge d'ionisation 22 est montée juste à l'embouchure de la cellule d'évaporation 2, c'est-à-dire à la sortie du tube de craquage 18.

On fait alors la mesure de pression partielle juste à l'embouchure de cette cellule, ce qui permet de maintenir la sensibilité de la jauge au flux d'une autre cellule d'évaporation non représentée (disposée comme la cellule d'évaporation 2 dans l'enceinte 4) au-dessous du millième de la valeur de ce flux.

Dans le cas de la figure 1, où la jauge d'ionisation est placée entre le creuset et ltembouchure de la cellule, l'interaction avec d'autres flux est encore moindre.

On notera que les effets d'ombre induits par la jauge des figures 1 à 3 sont tout à fait négligeables compte tenu de la distance habituelle entre les embouchures des cellules d'évaporation et un substrat sur lequel on réalise l'épitaxie.

En revenant à la figure 3, on voit que la jauge d'ionisation 22 est montée dans un raccord tubulaire 44 dont l'axe est encore l'axe X et qui a sensiblement la forme d'un entonnoir dont la partie de plus petit diamètre est emboîtée sur l'extrémité de sortie du tube de craquage 18.

Dans le cas de la figure 3, la jauge d'ionisation étant placée à l'embouchure de la cellule, il n'est plus nécessaire de prévoir des moyens de chauffage de ce raccord 44.

La figure 4 est une vue schématique et partielle d'un autre dispositif conforme à l'invention, permettant la régulation simultanée des flux issus d'une pluralité de cellules d'évaporation de matériaux solides 46, 48 et 50 qui, dans exemple représenté sur la figure 4, sont du genre de la cellule décrite en faisant référence à la figure 1 et qui sont montées dans une enceinte étanche 52 munie de moyens 54 permettant de faire le vide dans cette enceinte.

Dans cette dernière, on trouve également un support 56 destiné à porter un substrat semi-conducteur 58 sur lequel on réalise l'épitaxie.

Le dispositif schématiquement représenté sur la figure 4 comprend
- des moteurs 60, 62 et 64 qui sont respectivement associés aux cellules d'évaporation 46, 48 et 50 pour commander la translation des pointeau des vannes (61, 63 et 65) de ces cellules d'évaporation,
- des jauges d'ionisation 66, 68 et 70 qui sont montées comme la jauge 22 de la figure 1 dans ces cellules d'évaporation, et
- des moyens électroniques de traitement 72 qui reçoivent en entrée les signaux électriques fournis par ces jauges (courants des collecteurs des jauges) et qui commandent les moteurs 60, 62 et 64, de manière à faire varier les flux des matériaux évaporés de manière prédéterminée, en fonction d'informations mémorisées dans ces moyens électroniques de traitement 72 et en fonction des signaux fournis par les jauges associées aux cellules d'évaporation.

On mémorise par exemple, dans les moyens électroniques de traitement, une pluralité de valeurs de consigne respectivement associées aux cellules 46, 48 et 50 et ces moyens électroniques de traitement 72 sont prévus pour maintenir chaque flux égal à la valeur de consigne correspondante.

Ainsi, on mesure, au moyen d'une jauge d'ionisation, le flux issu de chacune des cellules (dont les creusets ont une faible ouverture par rapport aux ouvertures de creusets d'évaporation qui ne comportent pas de vanne).

Cette mesure sert à réguler chaque flux par modulation de l'ouverture du creuset correspondant, ceci étant réalisable de manière continue et simultanément avec plusieurs cellules d'évaporation.

Des essais ont été réalisés en chargeant de phosphore une cellule commercialisée par la société EPI mentionnée plus haut, munie d'un tube de craquage et d'une vanne à pointeau.

On a modifié les électrodes d'une jauge d'ionisation de type Bayer-Alpert pour pouvoir placer cette jauge à l'embouchure de la cellule en sortie du tube de craquage.

La commande de vanne a été équipée d'un moteur pas à pas commandé en déplacement.

Un micro-ordinateur permet l'acquisition du signal électrique fourni par la jauge et amplifié et ce micrp-ordinateur pilote la commande du moteur.

On mémorise un ou des points de consigne par l'intermédiaire du clavier du micro-ordinateur ainsi que les paramètres de la régulation (de type PID).

On a ainsi été capable de réaliser une régulation sur un point de consigne fixe.

Ce point de consigne est atteint en 15 secondes et les fluctuations de l'écart entre le flux et le point de consigne sont de l'ordre de 1% sur plusieurs minutes.

On a également réalisé une régulation sur deux points de consigne (supérieur et inférieur) périodiquement alternés (de 20 secondes en 20 secondes).

Les temps de montée et de descente sont alors de 4 secondes, les plateaux correspondant au maintien des points de consigne sont stables à 1% près et sont reproductibles à 2% près.

Au lieu d'un traitement numérique, on pourrait réaliser un traitement entièrement analogique du signal et une commande continue de la vitesse du moteur.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de régulation du flux (F) issu d'au moins une cellule (2; 46, 48, 50) d'évaporation d'un matériau solide, cette cellule comprenant - un creuset (6) destiné à contenir le matériau solide

et pourvu d'une ouverture (8) par laquelle sort la

vapeur du matériau lorsque le creuset est chauffé, et - une vanne réglable (14), apte à modifier l'ouverture

du creuset, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend - des moyens (22; 66, 68, 70) de mesure de la pression

partielle de la vapeur du matériau, ces moyens de

mesure étant aptes à fournir un signal représentatif

de cette pression partielle, - des moyens (24; 60, 62, 64) de réglage de la vanne,

et - des moyens (26; 72) de commande de ces moyens de

réglage, ces moyens de commande étant reliés aux

moyens de mesure' et prévus pour faire varier le flux

de manière prédéterminée en fonction du signal fourni

par ces moyens de mesure.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de mesure (22) sont disposés à l'extérieur du creuset, au voisinage de l'ouverture de celui-ci.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cellule (2) est munie d'un tube de craquage (18) prévu pour dissocier les molécules susceptibles de se trouver dans la vapeur du matériau et en ce que les moyens de mesure (22) sont disposés à l'extérieur du tube de craquage, au voisinage de la sortie de ce tube (18).

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cellule (2) est munie d'un tube de craquage (18) prévu pour dissocier les molécules susceptibles de se trouver dans la vapeur du matériau, en ce que le dispositif comprend en outre - un raccord tubulaire (28) qui relie le creuset (6) au

tube de craquage (18) et permet à la vapeur de passer

du creuset à ce tube, et - des moyens de chauffage (42) prévus pour porter

l'intérieur du raccord tubulaire (28) à une

température supérieure à celle à laquelle est porté

le creuset (2), et en ce que les moyens de mesure (22) sont placés dans le raccord tubulaire (28).

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de mesure comprennent une jauge d ionisation (22; 66, 68, 70) prévue pour fournir, aux moyens de commande (24, 60, 62, 64), le signal représentatif de la pression partielle de la vapeur du matériau.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la vanne (14) est une vanne à pointeau, ce pointeau (16) étant déplaçable en translation pour modifier l'ouverture (8) du creuset (6), et en ce que les moyens de réglage (24) sont prévus pour déplacer le pointeau (16) en translation.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est destiné à la régulation des flux issus d'une pluralité de telles cellules (46, 48, 50) d'évaporation de matériaux solides et comprend - pour chaque cellule, des moyens (66, 68, 70) de

mesure de la pression partielle de la vapeur du

matériau que le creuset de cette cellule est destiné

à contenir, ces moyens de mesure étant aptes à

fournir un signal représentatif de cette pression

partielle, et des moyens (60, 62, 64) de réglage de

la vanne (61, 63, 65) de cette cellule, et - des moyens (72) de commande des moyens de réglage de

chaque cellule, ces moyens de commande (72) étant

reliés aux moyens de mesure (66, 68, 70) de chaque

cellule et prévus pour faire varier les flux des

matériaux de manière prédéterminée en fonction des

signaux fournis par les moyens de mesure associés aux

cellules.