Co je to naprašovací systém?

Rozprašování je proces nanášení tenkých vrstev, při kterém je pevný cílový materiál vypuzován na povrch substrátu za vytvoření tenkého povlaku. Rozprašovací systém je stroj, ve kterém nastává rozprašovací proces. Obsahuje celý proces a umožňuje uživateli přizpůsobit teplotu, výkon, tlak, cíl a materiály substrátu.

Naprašování je známé jako fyzikální depozice par, protože tenký film je tvořen spíše fyzickými prostředky než chemickými reakcemi. V rozprašovacím systému obsahuje vakuová komora cílový materiál, zdroj energie a plynnou plazmu. Plyn, kterým je obvykle vzácný plyn, jako je argon, se přivádí do komory při velmi nízkém tlaku, aby se zahájil proces.

Zdroj energie generuje elektrony, které bombardují plynnou plazmu, a tyto elektrony odpuzují další elektrony přítomné v plynu. Toto způsobí plyn ionizovat a tvořit pozitivní ionty známé jako kationty. Tyto kationty zase bombardují cílový materiál a srazí jeho malé kousky, které cestují komorou a ukládají se na substrát. Proces je snadno udržován v komoře rozprašovacího systému, protože během ionizace plynné plazmy jsou uvolněny další elektrony.

Rozprašovací systémy se liší strukturou, zdrojem energie, velikostí a cenou. Orientace cílového materiálu a substrátu je specifická pro každý stroj. Některé systémy budou čelit cílovému materiálu rovnoběžně s povrchem substrátu, zatímco jiné nakloní kterýkoli povrch tak, aby vytvořily odlišný depoziční vzor. Konfokální naprašování například nasměruje několik jednotek cílového materiálu v kruhu směřujícím k ohnisku. Substrát v tomto typu systému se pak může otáčet pro rovnoměrnější ukládání.

Zdroj energie se také liší, protože některé systémy využívají stejnosměrný proud, zatímco jiné používají vysokofrekvenční energii. Jeden typ naprašovacího systému, známý jako naprašování magnetronem, také zahrnuje magnety ke stabilizaci volných elektronů a dokonce k usazování tenkého filmu. Tyto metody dávají rozprašovacímu systému různé kvality, pokud jde o teplotu a rychlost depozice.

Rozprašovací systémy sahají od velikosti stolních systémů po velké stroje, které jsou větší než lednice. Vnitřní komora se také liší velikostí, ale je obecně mnohem menší než samotný stroj; většina komor má průměry menší než 1 yard (asi 1 metr). Náklady na naprašovací systém se pohybují od méně než 20 000 USD použitých USD do výše 650 000 USD pro nový nebo na míru navržený systém.