Co to jest rozpylanie?
Rozpłuszanie jest metodą osadzania bardzo cienkich warstw materiału na powierzchni poprzez bombardowanie materiału źródłowego w zamkniętej komorze elektronami lub innymi cząsteczkami energetycznymi w celu wyrzucania atomów źródła jako postaci aerozolu, które następnie osiedlają się na wszystkich powierzchniach w komorze. Proces ten może zdeponować wyjątkowo drobne warstwy filmów do skali atomowej, ale również jest powolne i najlepiej stosuje się do małych powierzchni. Zastosowania obejmują powłokę próbek biologicznych do obrazowania w skaningowych mikroskopach elektronowych (SEMS), osadzanie cienkiego warstwy w przemyśle półprzewodników oraz powłoki depozytowe dla zminiaturyzowanej elektroniki. Przemysł nanotechnologii w medycynie, informatyce i badania materiałowe często opiera się na rozpylaniu do projektowania nowych kompozytów i urządzeń na nanometrze lub jednej milioności miernika, skali.
Kilka różnych rodzajów metod rozpylania jest powszechne, w tym przepływ gazu, reaktywne i magnetronowe. Wiązka jonowa aRozpuszczenie wspomagane jonami jest również szeroko stosowane ze względu na różnorodność chemikaliów, które mogą istnieć w stanie jonowym. Rozpuszczenie magnetronowe jest dalej podzielone na aplikacje prądu stałego (DC), prąd przemiennego (AC) i częstotliwość radiową (RF).
rozpylenie magnetronowe działa poprzez umieszczenie pola magnetycznego wokół materiału źródłowego, które zostanie użyte do odkładania warstw na cel. Komora jest następnie wypełniona gazem obojętnym, takim jak Argon. Ponieważ materiał źródłowy jest naładowany elektrycznie prądem AC lub DC, wyrzucone elektrony są uwięzione w polu magnetycznym i ostatecznie oddziałują z gazem argonowym w komorze, aby utworzyć jony energetyczne złożone zarówno z argonu, jak i materiału źródłowego. Jony te uciekają następnie w polu magnetycznym i wpływają na materiał docelowy, powoli odkładając drobną warstwę materiału źródłowego na jego powierzchnię. W tym przypadku używa się rozpylania RF do zdeponowania SeveRAL odmiany filmów tlenkowych na cele izolacyjne poprzez zmianę odchylenia elektrycznego między celem a źródłem w szybkim tempie.
rozpylenie wiązki jonowej działa bez źródła wymagającego pola magnetycznego. Jony wyrzucane z materiału źródłowego oddziałują z elektronami ze źródła wtórnego, dzięki czemu bombardowały cel neutralnymi atomami. To sprawia, że układ rozpylania jonów może powlekać zarówno prowadzenie, jak i izolację materiału docelowego i części, takich jak cienkie głowice warstwy dla dysków twardych komputerowych.
Reaktywne maszyny rozpylające opierają się na reakcjach chemicznych między materiałem docelowym a gasami, które są pompowane do próżni komory. Bezpośrednia kontrola warstw osadzania odbywa się poprzez zmianę ciśnienia i ilości gasów w komorze. Filmy stosowane w komponentach optycznych i ogniwach słonecznych są często wytwarzane w reaktywnym rozpylaniu, ponieważ stechiometria lub szybkości reakcji chemicznej mogą być precyzyjnie kontrolowane.