Lo sputtering in corrente continua, pur essendo economico ed efficiente per molti rivestimenti metallici, presenta diverse limitazioni, in particolare con i materiali non conduttivi e in termini di utilizzo del target e stabilità del plasma.
Limitazioni con i materiali non conduttivi:
Lo sputtering in corrente continua ha difficoltà con i materiali non conduttivi o dielettrici perché questi materiali possono accumulare carica nel tempo. Questo accumulo di carica può portare a problemi di qualità come l'arco o l'avvelenamento del materiale target. L'arco elettrico può interrompere il processo di sputtering e persino danneggiare l'alimentatore, mentre l'avvelenamento del target può portare all'interruzione dello sputtering. Questo problema si verifica perché lo sputtering in corrente continua si basa su una corrente continua, che non può passare attraverso materiali non conduttivi senza causare un accumulo di carica.Utilizzo del target:
Nello sputtering magnetronico, l'uso di un campo magnetico ad anello per intrappolare gli elettroni determina un'alta densità di plasma in regioni specifiche, che porta a un modello di erosione non uniforme sul bersaglio. Questo modello forma una scanalatura ad anello che, se penetra nel bersaglio, rende l'intero bersaglio inutilizzabile. Di conseguenza, il tasso di utilizzo del bersaglio è spesso inferiore al 40%, il che indica un notevole spreco di materiale.
Instabilità del plasma e limiti di temperatura:
Il magnetron sputtering soffre anche di instabilità del plasma, che può influire sulla consistenza e sulla qualità dei film depositati. Inoltre, è difficile ottenere uno sputtering ad alta velocità a basse temperature per materiali fortemente magnetici. Il flusso magnetico spesso non può attraversare il bersaglio, impedendo l'aggiunta di un campo magnetico esterno di rinforzo vicino alla superficie del bersaglio.Velocità di deposizione per i dielettrici:
Lo sputtering in corrente continua mostra una scarsa velocità di deposizione per i dielettrici, che in genere varia da 1 a 10 Å/s. Questa lentezza può essere uno svantaggio significativo quando si tratta di materiali che richiedono una velocità di deposizione elevata.
Costo e complessità del sistema:
