Vad är sputtering?
sputtering är en metod för att avsätta mycket tunna skikt av ett material på en yta genom att bombardera ett källmaterial i en förseglad kammare med elektroner eller andra energiska partiklar för att mata ut atomerna i källan som en form av aerosol som sedan sätter sig på alla ytor i kammaren. Processen kan sätta in extremt fina lager av filmer ner till atomskalan, men tenderar också att vara långsam och används bäst för små ytor. Tillämpningar inkluderar beläggning av biologiska prover för avbildning vid skanning av elektronmikroskop (SEMS), tunnfilmavlagring i halvledarindustrin och avsättning av beläggningar för miniatyriserad elektronik. Nanoteknologinbranschen inom medicin-, datavetenskap och materialvetenskaplig forskning förlitar sig ofta på sputtering av deposition för att utforma nya kompositer och enheter vid nanometern, eller en-miljon till en mätare, skala. Jonstråle aND-jonassisterad sputtering används också i stor utsträckning på grund av de olika kemikalier som kan existera i ett joniskt tillstånd. Magnetron -sputtering delas vidare upp i likström (DC), växelström (AC) och radiofrekvens (RF) -applikationer.
magnetron sputtering fungerar genom att placera ett magnetfält runt källmaterialet som kommer att användas för avsättning av lager på målet. Kammaren fylls sedan med en inert gas, såsom argon. Eftersom källmaterialet är elektriskt laddat med antingen AC- eller DC -ström, fångas utkastade elektroner i magnetfältet och interagerar så småningom med argongasen i kammaren för att skapa energiska joner som består av både argon och källmaterial. Dessa joner undviker sedan magnetfältet och påverkar målmaterialet och avsätter långsamt ett fint skikt av källmaterial på ytan. RF -sputtering används i det här fallet för att deponera SeveRAL -sorter av oxidfilmer på isolerande mål genom att variera den elektriska förspänningen mellan målet och källan i snabb hastighet.
jonstråle sputtering fungerar utan att källan behöver ett magnetfält. Joner som kastas ut från källmaterialet interagerar med elektroner från en sekundär källa så att de bombarderade målet med neutrala atomer. Detta gör att ett jonsputningssystem kan belägga både ledande och isolerande målmaterial och delar, såsom tunna filmhuvuden för datorhårddiskar.
reaktiva sputtermaskiner förlitar sig på kemiska reaktioner mellan målmaterialet och gaserna som pumpas in i ett kammarvakuum. Direkt kontroll av avsättningsskikt görs genom att förändra trycket och mängderna av gaser i kammaren. Filmer som används i optiska komponenter och solceller tillverkas ofta i reaktiv sputtering, eftersom stökiometri eller kemiska reaktionshastigheter kan kontrolleras exakt.