Lo sputtering catodico è un processo utilizzato nella deposizione di film sottili.
In questo processo, un bersaglio solido viene bombardato da ioni ad alta energia.
Ciò si ottiene creando una scarica incandescente tra due elettrodi in un'atmosfera rarefatta sotto vuoto.
I due elettrodi sono il bersaglio (catodo) e il substrato (anodo).
Viene applicato un campo di corrente continua per creare una scarica tra gli elettrodi.
Introducendo un gas inerte, solitamente argon, si forma un plasma attraverso la ionizzazione del gas.
Gli ioni di argon, caricati positivamente, vengono quindi accelerati verso il bersaglio caricato negativamente (catodo), provocando lo sputtering del materiale catodico.
Il materiale spruzzato, sotto forma di atomi o molecole, viene quindi depositato sul substrato, formando un film sottile o un rivestimento.
Lo spessore del materiale depositato varia in genere da 0,00005 a 0,01 mm.
I materiali più comuni utilizzati come depositi di destinazione sono cromo, titanio, alluminio, rame, molibdeno, tungsteno, oro e argento.
Lo sputtering è un processo di incisione che altera le proprietà fisiche di una superficie.
Può essere utilizzato per diverse applicazioni, tra cui il rivestimento di substrati per la conducibilità elettrica, la riduzione dei danni termici, il miglioramento dell'emissione di elettroni secondari e la creazione di film sottili per la microscopia elettronica a scansione.
La tecnica di sputtering prevede l'introduzione di un gas controllato, solitamente argon, in una camera a vuoto.
Il catodo, o bersaglio, viene eccitato elettricamente per generare un plasma autosufficiente.
Gli atomi del gas all'interno del plasma diventano ioni con carica positiva perdendo elettroni e vengono quindi accelerati verso il bersaglio.
L'impatto disloca gli atomi o le molecole del materiale bersaglio, creando un flusso di vapore.
Questo materiale spruzzato passa attraverso la camera e si deposita sul substrato sotto forma di pellicola o rivestimento.
In un sistema di sputtering, il catodo è il bersaglio della scarica gassosa e il substrato funge da anodo.
Gli ioni energetici, in genere ioni di argon, bombardano il bersaglio, provocando l'espulsione degli atomi del bersaglio.
Questi atomi impattano poi sul substrato, formando un rivestimento.
Lo sputtering in corrente continua è un tipo specifico di sputtering a catodo che utilizza una scarica gassosa in corrente continua.
Il target funge da sorgente di deposizione, il substrato e le pareti della camera a vuoto possono fungere da anodo e l'alimentazione è costituita da una sorgente a corrente continua ad alta tensione.
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