Co je DC Magnetron Sputtering?

DC magnetronové naprašování je jedním z několika typů naprašování, což je metoda fyzického napařování tenkých vrstev jednoho materiálu na jiný materiál. Nejběžnějšími metodami nanášení naprašováním, které se používají v roce 2011, jsou naprašování iontovým paprskem, rozprašování diodami a naprašování DC magnetronem. Sputtering má širokou škálu vědeckých a průmyslových využití a je jedním z nejrychleji rostoucích výrobních procesů používaných v moderní výrobě.

Velmi jednoduše k rozprašování dochází ve vakuové komoře, kde je látka bombardována ionizovanými molekulami plynu, které vytlačují atomy z látky. Tyto atomy odletěly a zasáhly cílový materiál, nazvaný substrát, a navázaly na něj na atomové úrovni, čímž vytvořily velmi tenký film. Toto nanášení rozprašováním se provádí na atomové úrovni, takže film a substrát mají prakticky nerozbitné spojení a proces vytváří film, který je jednotný, extrémně tenký a nákladově efektivní.

Magnetrony se používají v procesu naprašování, aby pomohly řídit dráhu přemístěných atomů, které náhodně létají kolem vakuové komory. Komora je naplněna nízkotlakým plynem, často argonem, a několik vysokonapěťových magnetronových katod je umístěno za cílem potahového materiálu. Vysoké napětí teče z magnetronů přes plyn a vytváří vysoce energetickou plazmu, která zasáhne cíl povlakového materiálu. Síla generovaná těmito údery plazmatických iontů způsobuje, že se atomy vyhodí z potahového materiálu a spojí se se substrátem.

Atomy, které jsou vypuzovány v procesu naprašování, obvykle létají komorou v náhodných vzorcích. Magnetrony produkují vysokoenergetická magnetická pole, která mohou být umístěna a manipulována za účelem shromažďování a zadržování generované plazmy kolem substrátu. To nutí vytlačené atomy cestovat předvídatelnými cestami k substrátu. Řízením atomů lze také předpovídat a řídit rychlost a tloušťku usazování filmu.

Použití DC magnetronového naprašování umožňuje inženýrům a vědcům vypočítat časy a procesy potřebné k vytvoření specifických filmových kvalit. Tomu se říká řízení procesů a umožňuje, aby byla tato technologie používána v průmyslu v hromadných výrobních operacích. Naprašování se například používá k vytváření povlaků pro optické čočky používané v předmětech, jako jsou dalekohledy, dalekohledy a infračervené a noční vidění. Počítačový průmysl používá disky CD a DVD, které byly vyrobeny pomocí rozprašovacích procesů, a odvětví polovodičů používá rozprašování k pokrytí mnoha typů čipů a oplatek.

Moderní vysoce účinná izolovaná okna používají sklo, které bylo pokryto naprašováním, a tímto procesem se vyrábí mnoho hardwaru, hraček a dekorativních předmětů. Další průmyslová odvětví, která používají naprašování, zahrnují letecký, obranný a automobilový průmysl, zdravotnický, energetický, osvětlovací a sklářský průmysl a mnoho dalších. Přes své již široké použití průmysl stále nalézá nová využití pro DC magnetronové naprašování.