Hva er Sputtering?

June 7  by Eliza

Sputtering er en metode for deponering av meget tynne lag av et materiale på en overflate ved å bombardere et kildemateriale i et lukket kammer med elektroner eller andre energirike partikler for å mate ut atomer av kilden som en form for aerosol som deretter slå mot alle flater i kammeret . Prosessen kan sette ekstremt fine lag av filmer ned til atomnivå, men også en tendens til å være treg og er best brukt for små flater. Bruksområder er belegget av biologiske prøver for bildebehandling i skanning elektronmikroskop (SEM), tynn film deponering i halvlederindustrien, og deponering belegg for miniatyriserte elektronikk. Nanoteknologi industrien i medisin, informatikk, og materialvitenskap forskning ofte stoler på sputtering deponering å designe nye kompositter og enheter på nanometer, eller en milliarddels meter, skala.

Flere forskjellige typer av frese metoder er i vanlig bruk, inklusive gass-strøm, reaktiv, og sputtering. Ionestråle og ion-assistert sputtering er også mye brukt på grunn av ulike kjemikalier som kan eksistere i en ionisk tilstand. Sputtering er videre brutt ned til likestrøm (DC), vekselstrøm (AC), og radiofrekvens (RF) applikasjoner.

Sputtering fungerer ved å anbringe et magnetisk felt rundt kildematerialet som vil bli brukt for avsetning av sjikt på målet. Kammeret blir så fylt med en inert gass, så som argon. Som kildematerialet er elektrisk ladet med enten vekselstrøm eller likestrøm, mates ut elektroner er fanget i det magnetiske feltet, og til slutt samhandle med argongass i kammeret for å skape energetiske ioner sammensatt av både argon og kildematerialet. Disse ionene og deretter unnslippe magnetfeltet og slag målmaterialet, langsomt å avsette et tynt lag av kildematerialet på sin overflate. RF sprute brukes i dette tilfelle for å avsette flere varianter av oksydfilmer på isolerende mål ved å variere den elektriske forspenning mellom målet og kilden i et hurtig tempo.

Ionestråle sputtering fungerer uten kilden trenger et magnetisk felt. Ioner som blir utstøtt fra kildematerialet samhandle med elektroner fra en sekundær kilde, slik at de bombarderte målet med nøytrale atomer. Dette gjør en ion sputtering system som kan belegg både ledende og isolerende material og deler, slik som tynnfilm hoder for harddisker.

Reaktive frese maskiner er avhengige av kjemiske reaksjoner mellom målmaterialet og gasser som blir pumpet inn i et kammer vakuum. Direkte kontroll av avsetningslag gjøres ved å endre trykk og mengder av gasser i kammeret. Filmer som brukes i optiske komponenter og solceller er ofte laget i reaktiv sputtering, som støkiometri, eller kjemiske reaksjonshastigheter, kan kontrolleres nøyaktig.