Lo sputtering è in effetti un processo di deposizione, in particolare un tipo di deposizione fisica da vapore (PVD).
Questo metodo prevede l'espulsione di materiale da una sorgente "bersaglio", che poi si deposita su un "substrato".
Il processo è caratterizzato dall'espulsione fisica degli atomi superficiali dal bersaglio grazie al trasferimento di quantità di moto da parte di una particella energica che lo bombarda, in genere uno ione gassoso proveniente da un plasma o da un cannone ionico.
Lo sputtering è una deposizione? 4 punti chiave da comprendere
1. Meccanismo dello sputtering
Lo sputtering funziona utilizzando un plasma gassoso per dislocare gli atomi dalla superficie di un materiale solido di destinazione.
Il bersaglio è in genere una lastra del materiale che si intende rivestire su substrati.
Il processo inizia con l'introduzione di un gas controllato, solitamente argon, in una camera a vuoto.
L'energia elettrica viene quindi applicata a un catodo, creando un plasma autosufficiente.
Gli ioni del plasma collidono con il bersaglio, provocando l'espulsione degli atomi grazie al trasferimento di quantità di moto.
2. Deposizione su substrati
Gli atomi espulsi dal bersaglio attraversano il vuoto o l'ambiente gassoso a bassa pressione e si depositano sul substrato.
Questa deposizione può avvenire in diverse condizioni di pressione: nel vuoto o in un gas a bassa pressione (<5 mTorr), le particelle sputate non subiscono collisioni in fase gassosa prima di raggiungere il substrato.
In alternativa, a pressioni di gas più elevate (5-15 mTorr), le particelle energetiche possono essere termalizzate da collisioni in fase gassosa prima della deposizione.
3. Caratteristiche dei film sputtered
I film sputtered sono noti per la loro eccellente uniformità, densità, purezza e adesione.
Questo metodo consente la produzione di leghe con una composizione precisa attraverso lo sputtering convenzionale o la creazione di composti come ossidi e nitruri attraverso lo sputtering reattivo.
L'energia cinetica degli atomi espulsi con lo sputtering è tipicamente superiore a quella dei materiali evaporati, migliorando la loro adesione al substrato.
4. Vantaggi dello sputtering
Un vantaggio significativo dello sputtering è la capacità di depositare materiali con punti di fusione molto elevati, difficili da lavorare con altri metodi.
Inoltre, il processo può essere controllato per depositare i materiali dal basso verso l'alto o dall'alto verso il basso, offrendo versatilità nella formazione dei film.
In sintesi, lo sputtering è un metodo PVD versatile ed efficace utilizzato per depositare film sottili in diversi settori, tra cui i semiconduttori, i dispositivi ottici e l'archiviazione dei dati.
La sua capacità di produrre film aderenti e di alta qualità da un'ampia gamma di materiali lo rende una tecnica preziosa nella scienza e nell'ingegneria dei materiali.
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