Hva er tynn film sputtering?
Sputtering av tynn film er en prosess der en tynn film påføres en overflate ved å slå partikler fra en egen målkilde. Prosessen foregår generelt i et lavtrykkskammer hvori gassformet plasma pumpes inn. Positivt ladede ioner i denne plasma banker partikler fri fra målkilden i en prosess kjent som sputtering. Disse partiklene beveger seg deretter til mottakeroverflaten, kjent som et underlag, hvor de blir avsatt på den i form av en tynn film.
De to viktigste tynnfilm-sputtering-metodene er likestrøm (DC) sputtering og radiofrekvens (RF) sputtering. I DC-sputtring lader en likestrøm plasmaet positivt mens RF-sputtering bruker radiobølger for å lade det. Det positivt ladede plasmaet akselererer til et negativt ladet mål, og frigjør partikler av målmaterialet som avsetter seg til underlaget. DC sputtering er begrenset til bruk for ledende materialer som kan holde en elektrisk strøm, mens RF sputtering er passende også for isolerende materialer.
Når de blir kastet ut fra målmaterialet, beveger partiklene seg i en rett linje til de kommer i kontakt med noe. Noen av disse partiklene blir avsatt på overflaten som må belegges. Partikler som beveger seg i andre retninger kan i stedet avsettes på kammerveggene eller andre flater inne i kammeret.
Argongass er typisk plasmamaterialet som brukes for å banke partikler fri fra målmaterialet, men andre inerte gasser som neon eller krypton blir noen ganger brukt. Akselerert plasma kan banke partikler fri for dette målmaterialet i form av individuelle atomer, grupper av atomer eller som molekyler. Tallrike sputtering materialer er tilgjengelige for bruk i en rekke bruksområder. Sputtering av tynn film kan brukes til å avsette enten metalliske eller ikke-metalliske filmer på underlag laget av metall, glass eller andre materialer.
Vanlige bruksområder som bruker tynnfilm-sputtering inkluderer belegg av optiske instrumenter som teleskopspeil og belegg av forbrukerprodukter som kompakte plater og digitale videoplater. Elektroniske halvledere og fotovoltaiske paneler er også produsert med denne teknologien. Bruk av tynt film sputtering har til og med utvidet seg til å produsere medisiner som administreres til pasienten i form av en tynn film.
Det er en rekke fordeler ved å bruke denne metoden. Sputtering av tynn film er relativt rask sammenlignet med andre lignende prosesser. Det muliggjør også god kontroll av tykkelsen på den avsatte filmen. I tillegg trenger ikke målmaterialer å varmes opp som i fordampningsprosesser, slik at de kan holdes på en lav temperatur om nødvendig.