Co to jest system rozpylania?

Rozpylanie jest procesem osadzania cienkiej warstwy, w którym stały materiał docelowy jest wyrzucany na powierzchnię podłoża w celu utworzenia cienkiej powłoki. System napylania jest maszyną, w której zachodzi proces napylania. Zawiera cały proces i pozwala użytkownikowi dostosować temperaturę, moc, ciśnienie, cel i materiały podłoża.

Rozpylanie jest znane jako fizyczne osadzanie z fazy gazowej, ponieważ cienki film powstaje raczej metodami fizycznymi niż reakcjami chemicznymi. W systemie rozpylania komora próżniowa zawiera materiał docelowy, źródło zasilania i plazmę gazową. Gaz, który jest zwykle gazem szlachetnym, takim jak argon, jest wprowadzany do komory pod bardzo niskim ciśnieniem w celu rozpoczęcia procesu.

Źródło prądu wytwarza elektrony, które bombardują plazmę gazową, i elektrony te kopią inne elektrony obecne w gazie. To powoduje jonizację gazu i tworzenie dodatnich jonów zwanych kationami. Te kationy z kolei bombardują docelowy materiał, odrzucając jego małe kawałki, które przemieszczają się przez komorę i osadzają się na podłożu. Proces ten jest łatwo zachowany w komorze systemu rozpylania, ponieważ dodatkowe elektrony są uwalniane podczas jonizacji plazmy gazowej.

Systemy rozpylania różnią się budową, źródłem zasilania, rozmiarem i ceną. Orientacja docelowego materiału i podłoża jest specyficzna dla każdej maszyny. Niektóre systemy będą skierowane na materiał docelowy równolegle do powierzchni podłoża, podczas gdy inne będą przechylać obie powierzchnie, tworząc inny wzór osadzania. Na przykład rozpylanie konfokalne orientuje wiele jednostek materiału docelowego w okręgu skierowanym w stronę punktu centralnego. Podłoże w tego rodzaju systemie można następnie obracać w celu bardziej równomiernego osadzania.

Źródło zasilania również jest różne, ponieważ niektóre systemy wykorzystują energię prądu stałego (DC), podczas gdy inne wykorzystują energię częstotliwości radiowej (RF). Jeden rodzaj systemu rozpylania, znany jako rozpylanie magnetronowe, obejmuje również magnesy do stabilizacji wolnych elektronów i wyrównania osadzania cienkich warstw. Metody te nadają systemowi do rozpylania różne właściwości pod względem temperatury i prędkości osadzania.

Systemy rozpylania mają różne rozmiary, od systemów stacjonarnych po duże maszyny, które są większe niż lodówka. Komora wewnętrzna również różni się wielkością, ale ogólnie jest znacznie mniejsza niż sama maszyna; większość komór ma średnice mniejsze niż 1 jard (około 1 metra). Koszt systemu rozpylania waha się od mniej niż 20 000 USD (USD) do ponad 650 000 USD w przypadku nowego lub zaprojektowanego na zamówienie systemu.