Lo sputtering è un processo di deposizione di film sottili in cui gli atomi vengono espulsi da un materiale target e depositati su un substrato grazie al bombardamento di particelle ad alta energia.
Questa tecnica è ampiamente utilizzata in settori quali i semiconduttori, le unità disco, i CD e i dispositivi ottici.
4 Informazioni fondamentali sul processo di deposizione di film sottili
1. Meccanismo dello sputtering
Nello sputtering, un plasma di particelle o ioni ad alta energia bombarda la superficie di un bersaglio solido.
Questo bombardamento provoca l'espulsione di atomi dal bersaglio grazie allo scambio di quantità di moto tra gli ioni incidenti e gli atomi del bersaglio.
L'energia trasferita deve essere superiore all'energia di legame degli atomi del bersaglio per causare l'espulsione, un fenomeno noto come sputtering.
2. Tecniche e applicazioni
Le tecniche di sputtering comprendono vari metodi come lo sputtering catodico, lo sputtering a diodi, lo sputtering a radiofrequenza o a corrente continua, lo sputtering a fascio ionico e lo sputtering reattivo.
Queste tecniche sono utilizzate per depositare film sottili di metalli, semiconduttori e rivestimenti ottici su substrati come wafer di silicio, pannelli solari e dispositivi ottici.
L'uso del magnetron sputtering a radiofrequenza è particolarmente comune per depositare materiali bidimensionali in applicazioni come le celle solari.
3. Contesto storico e uso industriale
Il concetto di sputtering è stato osservato per la prima volta a metà del XIX secolo e ha iniziato a essere utilizzato a livello industriale a metà del XX secolo, con le prime applicazioni che includevano il rivestimento delle piastre dei rasoi.
Oggi la tecnologia sputtering è avanzata e ampiamente utilizzata nella produzione di massa, in particolare nell'industria dei semiconduttori e dell'ottica di precisione.
4. Considerazioni ambientali e di produzione
Lo sputtering è considerato una tecnica ecologica grazie alla sua precisione e alle piccole quantità di materiali utilizzati.
Consente la deposizione di vari materiali, tra cui ossidi, metalli e leghe, su diversi substrati, aumentando la versatilità e la sostenibilità del processo.
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