Co to jest rozpylanie plazmowe?

Rozpylanie plazmowe jest techniką stosowaną do tworzenia cienkich warstw różnych substancji. Podczas procesu rozpylania plazmowego materiał docelowy, w postaci gazu, jest uwalniany do komory próżniowej i poddawany działaniu pola magnetycznego o dużym natężeniu. To pole jonizuje atomy, nadając im ujemny ładunek elektryczny. Po zjonizowaniu cząstki lądują na materiale podłoża i ustawiają się w linii, tworząc cienką warstwę, która mierzy od kilku do kilkuset cząstek. Te cienkie folie są wykorzystywane w wielu różnych branżach, w tym w optyce, elektronice i technologii energii słonecznej.

Podczas procesu rozpylania plazmowego arkusz podłoża umieszcza się w komorze próżniowej. To podłoże może składać się z dowolnego z wielu różnych materiałów, w tym z metalu, akrylu, szkła lub tworzywa sztucznego. Rodzaj podłoża jest wybierany na podstawie zamierzonego zastosowania cienkiej folii.

Rozpylanie plazmowe musi odbywać się w komorze próżniowej. Obecność powietrza podczas procesu rozpylania plazmowego uniemożliwiłaby osadzanie filmu tylko jednego rodzaju cząstek na podłożu, ponieważ powietrze zawiera wiele różnych rodzajów cząstek, w tym azot, tlen i węgiel. Po umieszczeniu podłoża w komorze powietrze jest stale odsysane. Gdy powietrze w komorze zniknie, materiał docelowy jest uwalniany do komory w postaci gazu.

Tylko cząstki, które są stabilne w formie gazowej, można przekształcić w cienki film za pomocą rozpylania plazmowego. Cienkie folie złożone z jednego metalicznego elementu, takiego jak aluminium, srebro, chrom, złoto, platyna lub ich stop, są zwykle tworzone przy użyciu tego procesu. Chociaż istnieje wiele innych rodzajów cienkich warstw, proces rozpylania plazmowego najlepiej nadaje się do tego rodzaju cząstek. Gdy cząstki dostaną się do komory próżniowej, muszą zostać zjonizowane, zanim osadzą się na materiale podłoża.

Silne magnesy są używane do jonizacji materiału docelowego, zamieniając go w plazmę. Gdy cząstki materiału docelowego zbliżają się do pola magnetycznego, wychwytują dodatkowe elektrony, które nadają im ładunek ujemny. Materiał docelowy, w postaci plazmy, spada na podłoże. Przesuwając arkusz podłoża wokół, maszyna może wychwycić cząsteczki plazmy i ustawić je w jednej linii. Tworzenie cienkich folii może potrwać do kilku dni, w zależności od pożądanej grubości folii i rodzaju materiału docelowego.