ฟิล์มบางสปัตเตอร์ริ่งคืออะไร?

ฟิล์มบางสปัตเตอร์เป็นกระบวนการที่ฟิล์มบางถูกนำไปใช้กับพื้นผิวโดยการกระแทกอนุภาคออกจากแหล่งเป้าหมายแยกต่างหาก กระบวนการโดยทั่วไปจะเกิดขึ้นในห้องแรงดันต่ำซึ่งมีการสูบพลาสมาก๊าซ ไอออนที่มีประจุบวกในอนุภาคพลาสม่าชนิดนี้จะปลอดจากแหล่งเป้าหมายในกระบวนการที่เรียกว่าสปัตเตอร์ จากนั้นอนุภาคเหล่านี้จะเดินทางไปยังพื้นผิวของผู้รับหรือที่เรียกว่าสารตั้งต้นซึ่งจะถูกนำไปวางในรูปแบบของฟิล์มบาง

วิธีการสปัตเตอร์ฟิล์มแบบบางสองวิธีหลักคือการสปัตเตอร์แบบกระแสตรง (DC) และการสปัตเตอร์ความถี่วิทยุ (RF) ใน DC sputtering กระแสตรงประจุพลาสมาในขณะที่ RF sputtering ใช้คลื่นวิทยุในการชาร์จ พลาสม่าที่มีประจุบวกจะเร่งความเร็วไปยังเป้าหมายที่มีประจุลบซึ่งจะช่วยปลดปล่อยอนุภาคของวัสดุเป้าหมายที่สะสมอยู่บนวัสดุ DC สปัตเตอริ่งถูก จำกัด ให้ใช้สำหรับวัสดุนำไฟฟ้าที่สามารถเก็บกระแสไฟฟ้าในขณะที่สปัตเตอร์ RF เหมาะสำหรับวัสดุฉนวนเช่นกัน

เมื่อพวกเขาถูกขับออกจากวัสดุเป้าหมายอนุภาคจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงจนกว่าพวกเขาจะสัมผัสกับบางสิ่ง อนุภาคเหล่านี้บางส่วนถูกสะสมอยู่บนพื้นผิวที่ต้องทำการเคลือบ อนุภาคที่เดินทางไปในทิศทางอื่นอาจถูกสะสมไว้ที่ผนังห้องหรือพื้นผิวอื่น ๆ ภายในห้องแทน

โดยทั่วไปแล้วแก๊สอาร์กอนเป็นวัสดุพลาสมาที่ใช้ในการเคาะอนุภาคจากวัสดุเป้าหมาย แต่มีการใช้ก๊าซเฉื่อยอื่น ๆ เช่นนีออนหรือคริปทอน พลาสม่าแบบเร่งอาจทำให้อนุภาคปราศจากวัตถุเป้าหมายนี้ในรูปแบบของอะตอมเดี่ยวกลุ่มของอะตอมหรือโมเลกุล มีวัสดุสปัตเตอร์จำนวนมากสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย อาจใช้สปัตเตอร์ฟิล์มแบบบางเพื่อฝากฟิล์มโลหะหรืออโลหะบนพื้นผิวที่ทำจากโลหะแก้วหรือวัสดุอื่น ๆ

การใช้งานทั่วไปที่ใช้สปัตเตอร์ฟิล์มบาง ได้แก่ การเคลือบด้วยเครื่องมือทางแสงเช่นกระจกส่องกล้องและการเคลือบผลิตภัณฑ์เพื่อผู้บริโภคเช่นคอมแพคดิสก์และดิจิตัลดิสก์วิดีโอดิจิตอล อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อิเล็กทรอนิกส์และแผงเซลล์แสงอาทิตย์ผลิตด้วยเทคโนโลยีนี้ การใช้ฟิล์มสปัตเตอร์แบบบางได้ขยายไปถึงการผลิตยาที่ใช้กับผู้ป่วยในรูปแบบของฟิล์มบาง

มีข้อดีหลายประการในการใช้วิธีนี้ ฟิล์มสปัตเตอร์ค่อนข้างบางเมื่อเทียบกับกระบวนการอื่นที่คล้ายคลึงกัน นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถควบคุมความหนาของฟิล์มที่ฝากได้ดี นอกจากนี้วัสดุเป้าหมายไม่จำเป็นต้องได้รับความร้อนเช่นเดียวกับในกระบวนการระเหยดังนั้นพวกเขาจึงสามารถเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำได้หากต้องการ