Wat is plasmasputteren?

Plasmasputteren is een techniek die wordt gebruikt om dunne films van verschillende stoffen te maken. Tijdens het plasma-sputterproces wordt een doelmateriaal, in de vorm van een gas, afgegeven in een vacuümkamer en blootgesteld aan een magnetisch veld met hoge intensiteit. Dit veld ioniseert de atomen door ze een negatieve elektrische lading te geven. Als deeltjes eenmaal zijn geïoniseerd, landen ze op een substraatmateriaal en vormen ze een dunne laag die een dikte heeft van enkele tot enkele honderden deeltjes. Deze dunne films worden gebruikt in een aantal verschillende industrieën, waaronder optica, elektronica en zonne-energietechnologie.

Tijdens het plasma-sputterproces wordt een vel substraat in een vacuümkamer geplaatst. Dit substraat kan bestaan ​​uit een aantal verschillende materialen, waaronder metaal, acryl, glas of plastic. Het type substraat wordt gekozen op basis van het beoogde gebruik van de dunne film.

Plasmasputteren moet worden gedaan in een vacuümkamer. De aanwezigheid van lucht tijdens het plasma-sputterproces zou het onmogelijk maken om een ​​film van slechts één type deeltje op een substraat af te zetten, omdat lucht veel verschillende soorten deeltjes bevat, waaronder stikstof, zuurstof en koolstof. Nadat het substraat in de kamer is geplaatst, wordt de lucht continu afgezogen. Zodra de lucht in de kamer weg is, wordt het doelmateriaal in de vorm van een gas in de kamer vrijgegeven.

Alleen deeltjes die stabiel zijn in een gasvorm kunnen worden omgezet in dunne film door het gebruik van plasmasputteren. Dunne films samengesteld uit een enkel metalen element, zoals aluminium, zilver, chroom, goud, platina of een legering hiervan, worden gewoonlijk met dit proces gemaakt. Hoewel er veel andere soorten dunne films zijn, is het plasma-sputterproces het meest geschikt voor dit soort deeltjes. Zodra de deeltjes de vacuümkamer binnenkomen, moeten ze worden geïoniseerd voordat ze op een substraatmateriaal bezinken.

Krachtige magneten worden gebruikt om het doelmateriaal te ioniseren en het in plasma te veranderen. Naarmate deeltjes van het doelmateriaal het magnetische veld naderen, nemen ze extra elektronen op, die ze een negatieve lading geven. Het doelmateriaal, in de vorm van plasma, valt dan op het substraat. Door het substraatvel rond te bewegen, kan de machine de plasmadeeltjes opvangen en op één lijn brengen. Het kan enkele dagen duren om dunne films te vormen, afhankelijk van de gewenste dikte van de film en het type doelmateriaal.