Co je to naprašovací stroj?

Rozprašovací stroj je obvykle malá uzavřená komora, kde energetické částice, jako jsou elektrony, bombardují zdrojový materiál, který vypuzuje atomy z povrchu. Tyto atomy se pak odrazí od stěn komory a potahují vzorek vzorku uvnitř komory. Skenovací elektronové mikroskopy (SEM), které se spoléhají na elektrickou vodivost vzorků k prohlížení prvků v nanometrovém měřítku, se často spoléhají na rozprašovací stroj, který k prohlížení biologických vzorků potáhne nejprve tenkou vrstvou platiny. Další použití pro technologii rozprašovacích strojů zahrnuje potahování tenkých filmů v procesu depozice pro polovodičový průmysl a leptání povrchové vrstvy pryč od materiálu pro stanovení jeho chemického složení.

Ačkoli stroje, pro které rozprašovací stroj připravuje vzorek, mohou být velmi složité a drahé, naprašovací zařízení nemusí být. Naprašovací stroje mohou být relativně jednoduchá zařízení pracující na zavedených fyzikálních principech a často postrádají pohyblivé části nebo potřebu komplexní údržby. Jejich velikost sahá od malých stolních zařízení až po velké podlahové modely.

Fyzikální depozice par je jednou z rutinních metod používaných při návrhu rozprašovacích strojů. Nanesený materiál se přemění na páru v rozprašovací komoře při nízkém tlaku, obvykle v částečném vakuu. Pára kondenzuje na substrátovém materiálu v komoře za vzniku tenkého filmu. Tento film může být tlustý pouze z několika vrstev atomů nebo molekul a bude zhušťovat v přímém poměru k tomu, jak dlouho proces rozprašování pokračuje. Mezi další faktory v tloušťce tenkého filmu patří hmotnost každého zúčastněného materiálu a energetická hladina potahových částic, která se může nabít od desítek elektronových voltů až po tisíce.

Nabité atomy známé jako ionty jsou také používány naprašovacím strojem v procesu známém jako potenciální naprašování. Naprašovacímu materiálu se dostává iontový náboj, který při nárazu na cílový povrch ztratí. S tímto procesem souvisí reaktivní iontové leptání (RIE), které využívá přírodně iontové materiály ve výzkumu sekundární iontové hmotnostní spektrometrie (SIMS) k analýze přítomnosti stopových prvků v materiálech. Statické zpracování SIMS bude rozprašovat tak jemnou rychlostí, že z cílového povrchu bude odstraněno pouze desetina atomové monovrstvy. Je to tedy další užitečný nástroj ve výzkumu nanotechnologií, jako je naprašovací stroj pro SEM.

Další použití pro naprašovací stroj zahrnuje potahování plochého skla, akrylátů a jiných plastů, jakož i keramiky a krystalů jiných než křemík. Mohou být také použity jako velmi jemný způsob čištění a leštění jemných součástí. Drahé klenoty a nádobí, jako jsou zlaté příbory, mohou také podstoupit naprašovací depozici, stejně jako specializované zlaté a hliníkové fólie.