Hva er en sputtering machine?
En sputtermaskin er vanligvis et lite, forseglet kammer der energiske partikler som elektroner bombarderer et kildemateriale som skyter ut atomer fra overflaten. Disse atomene spretter deretter ut av kammerveggene og belegger et prøveobjekt inne i kammeret. Skanningselektronmikroskop (SEM), som er avhengige av den elektriske ledningsevnen til prøver for å se funksjoner i nanometerskala, er ofte avhengige av en sputtermaskin for å belegge biologiske prøver med et tynt lag platina først for å se. Andre bruksområder for sputtering maskinteknologi inkluderer belegg av tynne filmer i avsettingsprosessen for halvlederindustrien og for å etse et overflatelag fra et materiale for å bestemme dets kjemiske sammensetning.
Selv om maskinene som en sputtermaskin forbereder en prøve kan være veldig komplekse og dyre, trenger ikke sputtering utstyr være det. Sputtermaskiner kan være relativt enkle enheter som opererer etter etablerte fysiske prinsipper, og mangler ofte bevegelige deler eller behov for komplekst vedlikehold. De varierer i størrelse fra små bordplater til store gulvmodeller.
Fysisk dampavsetning er en rutinemetode som brukes i design av sprutemaskiner. Avsetningsmaterialet blir omdannet til en damp i et sputterkammer under lavt trykk, vanligvis et delvis vakuum. Dampen kondenseres på underlagsmaterialet i kammeret for å danne en tynn film. Denne filmen kan bare være flere lag med atomer eller molekyler som er tykk, og vil tykne i direkte forhold til hvor lenge sputteringsprosessen fortsetter. Andre faktorer i tynnfilmtykkelse inkluderer massen til hvert materiale som er involvert og energinivået på beleggpartiklene, som kan lades fra titalls elektronvolt opp til tusenvis.
Ladede atomer kjent som ioner blir også brukt av en sputtermaskin i en prosess kjent som potensiell sputtering. Sputtermaterialet får en ionisk ladning som det deretter mister når det påvirker måloverflaten. Relatert til denne prosessen er reaktiv ionetning (RIE), som bruker naturlige ioniske materialer i SIMS (Secondary ion mass spectrometery research) for å analysere tilstedeværelsen av sporstoffer i materialer. Statisk SIMS-prosessering vil sputre til en så fin hastighet at bare en tidel av et atomisk monolag blir fjernet fra måloverflaten. Det er derfor et annet nyttig verktøy i nanoteknologiforskning, som er sputtermaskinen for SEM.
Andre bruksområder for en sputtermaskin inkluderer belegg av flatt glass, akryl og annen plast, samt keramikk og andre krystaller enn silisium. De kan også brukes som en veldig fin metode for rengjøring og polering av delikate komponenter. Dyre smykker og servise som gullbestikk kan også gjennomgå en avsidesprutter, og det samme kan spesialiserte gull- og aluminiumsfilmer.