Magnetron Püskürtme Nedir?
Magnetron püskürtme, bir hedef malzemenin buharlaştırıldığı ve ince bir film oluşturmak için bir substrat üzerinde biriktirildiği bir işlem olan bir tür fiziksel buhar biriktirme işlemidir. Yükleri stabilize etmek için mıknatıs kullandığından, manyetik basınç sıçraması düşük basınçlarda gerçekleştirilebilir. Ek olarak, bu püskürtme işlemi doğru ve eşit bir şekilde dağıtılmış ince filmler oluşturabilir ve hedef malzemede daha fazla çeşitlilik sağlar. Magnetron püskürtme, plastik torbalar, kompakt diskler (CD'ler) ve dijital video diskler (DVD'ler) gibi farklı malzemeler üzerinde ince metal filmler oluşturmak için kullanılır ve yarı iletken endüstrisinde de yaygın olarak kullanılır.
Genellikle, geleneksel bir püskürtme işlemi, hedef malzeme ile bir vakum odasında başlar. Argon veya başka bir inert gaz, odanın düşük basıncını sürdürmesini sağlamak için yavaşça içeriye sokulur. Daha sonra, makinenin güç kaynağı vasıtasıyla elektronları argon atomlarını bombalamaya başlayan ve elektronları dış elektron kabukları içinde parçalayan odaya getiren bir akım verilir. Sonuç olarak, argon atomları, hedef maddeyi bombalamaya başlayan ve küçük moleküllerini substrat üzerinde toplanan bir sprey içinde serbest bırakan pozitif yüklü katyonlar oluşturur.
Bu yöntem genellikle ince filmler oluşturmak için etkili olsa da, odadaki serbest elektronlar sadece argon atomlarını bombalamakla kalmaz, aynı zamanda hedef malzemenin yüzeyini de bombalar. Bu, düz olmayan yüzey yapısı ve aşırı ısınma dahil, hedef malzemeye büyük ölçüde zarar verebilir. Ek olarak, geleneksel diyot püskürtme işleminin tamamlanması uzun zaman alabilir, bu da hedef malzemede elektron hasarı için daha da fazla fırsat sunar.
Magnetron püskürtme, geleneksel püskürtme biriktirme tekniklerinden daha yüksek iyonlaşma oranları ve hedef malzemede daha az elektron hasarı sunar. Bu işlemde, serbest elektronları stabilize etmek, hedef materyali elektron temasından korumak ve ayrıca elektronların argon atomlarını iyonize etme olasılığını arttırmak için güç kaynağının arkasına bir mıknatıs sokulur. Mıknatıs, elektronları, hedef malzemenin üzerinde zedelenemeyecekleri şekilde tutturulmuş ve sıkışmış tutan bir alan yaratır. Manyetik alan çizgileri kavisli olduğundan, odadaki elektronların yolu argon akışı boyunca uzatılır, iyonlaşma oranlarını iyileştirir ve ince film tamamlanana kadar geçen süreyi azaltır. Bu şekilde, magnetronun sıçraması, zamanın başlangıçtaki sorunlarını giderebilir ve geleneksel diyot sıçraması ile meydana gelen malzeme hasarını hedefleyebilir.