Che cos'è lo sputtering al plasma?

Lo sputtering al plasma è una tecnica utilizzata per creare film sottili di varie sostanze. Durante il processo di sputtering del plasma, un materiale bersaglio, sotto forma di un gas, viene rilasciato in una camera a vuoto ed esposto a un campo magnetico ad alta intensità. Questo campo ionizza gli atomi dando loro una carica elettrica negativa. Una volta ionizzate, le particelle atterrano su un materiale di substrato e si allineano, formando un film abbastanza sottile da misurare tra alcune e alcune centinaia di particelle di spessore. Questi film sottili sono utilizzati in numerosi settori, tra cui ottica, elettronica e tecnologia dell'energia solare.

Durante il processo di sputtering al plasma, un foglio di substrato viene posto in una camera a vuoto. Questo substrato può essere composto da vari materiali diversi, tra cui metallo, acrilico, vetro o plastica. Il tipo di substrato viene scelto in base all'uso previsto del film sottile.

Lo sputtering al plasma deve essere effettuato in una camera a vuoto. La presenza di aria durante il processo di sputtering del plasma renderebbe impossibile depositare un film di un solo tipo di particella su un substrato, poiché l'aria contiene molti tipi diversi di particelle, tra cui azoto, ossigeno e carbonio. Dopo aver posizionato il substrato nella camera, l'aria viene aspirata continuamente. Una volta che l'aria nella camera è sparita, il materiale bersaglio viene rilasciato nella camera sotto forma di gas.

Solo le particelle che sono stabili in forma gassosa possono essere trasformate in film sottile attraverso l'uso di sputtering al plasma. Film sottili composti da un singolo elemento metallico, come alluminio, argento, cromo, oro, platino o una lega di questi sono comunemente creati usando questo processo. Sebbene esistano molti altri tipi di film sottili, il processo di sputtering al plasma è più adatto a questi tipi di particelle. Una volta che le particelle entrano nella camera del vuoto, devono essere ionizzate prima che si depositino su un materiale di substrato.

Potenti magneti vengono utilizzati per ionizzare il materiale bersaglio, trasformandolo in plasma. Quando le particelle del materiale bersaglio si avvicinano al campo magnetico, raccolgono elettroni aggiuntivi, che danno loro una carica negativa. Il materiale bersaglio, sotto forma di plasma, cade quindi sul substrato. Spostando il foglio di substrato, la macchina può catturare le particelle di plasma e farle allineare. La formazione di film sottili può richiedere alcuni giorni, a seconda dello spessore desiderato del film e del tipo di materiale target.