Hva er plasma sputtering?

Plasmasputtering er en teknikk som brukes til å lage tynne filmer av forskjellige stoffer. Under plasmaforstøvningsprosessen frigjøres et målmateriale, i form av en gass, til et vakuumkammer og blir utsatt for et magnetisk felt med høy intensitet. Dette feltet ioniserer atomene ved å gi dem en negativ elektrisk ladning. Når partiklene er ionisert, lander de på et underlagsmateriale og stiller opp, og danner en film tynn nok til at den måler mellom noen få og noen hundre partikler tykke. Disse tynne filmene brukes i en rekke forskjellige bransjer, inkludert optikk, elektronikk og solenergiteknologi.

Under plasmaforstøvningsprosessen blir et ark underlag plassert i et vakuumkammer. Dette underlaget kan være sammensatt av hvilket som helst av et antall forskjellige materialer, inkludert metall, akryl, glass eller plast. Type underlag er valgt basert på den tilsiktede bruken av den tynne filmen.

Plasmaspruttering må gjøres i et vakuumkammer. Tilstedeværelsen av luft under plasmaforstøvningsprosessen ville gjøre det umulig å avsette en film av bare en type partikkel på et substrat, da luft inneholder mange forskjellige typer partikler, inkludert nitrogen, oksygen og karbon. Etter at underlaget er plassert i kammeret, suges luften ut kontinuerlig. Når luften i kammeret er borte, frigjøres målmaterialet i kammeret i form av en gass.

Bare partikler som er stabile i gassform kan omdannes til tynn film ved bruk av plasmasprutter. Tynne filmer sammensatt av et enkelt metallisk element, for eksempel aluminium, sølv, krom, gull, platina eller en legering av disse, blir ofte laget ved hjelp av denne prosessen. Selv om det er mange andre typer tynne filmer, er plasmaforstøvningsprosessen best egnet for denne typen partikler. Når partiklene har kommet inn i vakuumkammeret, må de ioniseres før de legger seg på et underlagsmateriale.

Kraftige magneter brukes til å ionisere målmaterialet og gjøre det om til plasma. Når partikler av målmaterialet nærmer seg magnetfeltet, plukker de opp ytterligere elektroner, noe som gir dem en negativ ladning. Målmaterialet, i form av plasma, faller deretter til underlaget. Ved å flytte underlaget rundt, kan maskinen fange opp plasmapartiklene og få dem til å slå seg opp. Det kan ta opptil noen dager å lage tynne filmer, avhengig av ønsket tykkelse på filmen og typen målmateriale.