Vad är tunn film sputtering?
Sputtering av tunn film är en process där en tunn film appliceras på en yta genom att slå partiklar från en separat målkälla. Processen sker vanligtvis i en lågtryckskammare i vilken gasformig plasma pumpas. Positivt laddade joner i denna plasma knackar partiklar fria från målkällan i en process som kallas sputtering. Dessa partiklar förflyttas sedan till mottagarytan, känd som ett substrat, där de avsätts på den i form av en tunn film.
De två huvudsakliga tunnfilmsförstoftningsmetoderna är likströmsförstoftning (DC) -förstoftning och radiofrekvens (RF) -förstoftning. Vid DC-förstoftning laddar en likström positivt plasman medan RF-sputtering använder radiovågor för att ladda den. Den positivt laddade plasmat accelererar till ett negativt laddat mål och frigör partiklar av målmaterialet som avsätts på substratet. DC-förstoftning är begränsad till användning för ledande material som kan hålla en elektrisk ström, medan RF-förstoftning är lämplig även för isolerande material.
När de matas ut från målmaterialet reser partiklarna i en rak linje tills de kommer i kontakt med något. Vissa av dessa partiklar avsätts på ytan som måste beläggas. Partiklar som reser i andra riktningar kan istället avsättas på kammarväggarna eller andra ytor inuti kammaren.
Argongas är vanligtvis det plasmaterial som används för att slå partiklar fria från målmaterialet, men andra inerta gaser såsom neon eller krypton används ibland. Accelererad plasma kan slå partiklar fria från detta målmaterial i form av enskilda atomer, atomer eller som molekyler. Många typer av förstoftningsmaterial är tillgängliga för användning i olika applikationer. Sputtering av tunn film kan användas för att avsätta antingen metalliska eller icke-metalliska filmer på underlag tillverkade av metall, glas eller andra material.
Vanliga tillämpningar som använder tunnfilmsförstoftning inkluderar beläggning av optiska instrument såsom teleskopspeglar och beläggning av konsumentprodukter såsom kompaktskivor och digitala videoskivor. Elektroniska halvledaranordningar och solcellspaneler tillverkas också med denna teknik. Användning av tunnfilmsförstoftning har till och med expanderat till tillverkning av läkemedel som administreras till patienten i form av en tunn film.
Det finns ett antal fördelar med att använda denna metod. Sputtering av tunn film är relativt snabb jämfört med andra liknande processer. Det möjliggör också god kontroll av den deponerade filmens tjocklek. Dessutom behöver målmaterial inte värmas upp som i förångningsprocesser, så de kan hållas vid en låg temperatur vid behov.