La deposizione per polverizzazione è un processo utilizzato per depositare film sottili di un materiale su una superficie, nota come substrato.
Il processo si ottiene creando un plasma gassoso e accelerando gli ioni da questo plasma verso un materiale di partenza, o bersaglio.
L'energia trasferita dagli ioni erode il materiale bersaglio, facendolo espellere sotto forma di particelle neutre.
Queste particelle viaggiano in linea retta fino a quando entrano in contatto con un substrato, ricoprendolo con un sottile film del materiale sorgente.
Lo sputtering è un processo fisico in cui gli atomi allo stato solido (bersaglio) vengono rilasciati e passano alla fase gassosa mediante bombardamento con ioni energetici, tipicamente ioni di gas nobili.
Questo processo viene solitamente condotto in un ambiente ad alto vuoto e fa parte del gruppo dei processi PVD (Physical Vapor Deposition).
Lo sputtering non viene utilizzato solo per la deposizione, ma anche come metodo di pulizia per la preparazione di superfici di elevata purezza e come metodo di analisi della composizione chimica delle superfici.
Il principio dello sputtering consiste nell'utilizzare l'energia di un plasma sulla superficie di un bersaglio (catodo) per tirare gli atomi del materiale uno ad uno e depositarli sul substrato.
Il rivestimento sputter, o deposizione sputter, è un processo di deposizione fisica da vapore utilizzato per applicare un rivestimento funzionale molto sottile su un substrato.
Il processo inizia caricando elettricamente un catodo di sputtering, che forma un plasma e provoca l'espulsione di materiale dalla superficie del bersaglio.
Il materiale target è legato o fissato al catodo e vengono utilizzati magneti per garantire un'erosione stabile e uniforme del materiale.
A livello molecolare, il materiale bersaglio è diretto verso il substrato attraverso un processo di trasferimento di quantità di moto.
Il materiale target ad alta energia colpisce il substrato e viene spinto nella superficie, formando un legame molto forte a livello atomico e rendendo il materiale una parte permanente del substrato.
Le tecniche di sputtering sono ampiamente utilizzate per varie applicazioni, tra cui la creazione di uno strato estremamente sottile di un particolare metallo su un substrato, la conduzione di esperimenti analitici, l'esecuzione di incisioni a livello preciso, la produzione di film sottili di semiconduttori, rivestimenti di dispositivi ottici e la nanoscienza.
Tra le sorgenti utilizzate per creare ioni incidenti ad alta energia, il magnetron a radiofrequenza è comunemente usato per depositare materiali bidimensionali in substrati di vetro, utile per studiare l'effetto su film sottili con applicazioni nelle celle solari.
Il magnetron sputtering è una tecnica ecologica che consente di depositare piccole quantità di ossidi, metalli e leghe su diversi substrati.
5 punti chiave spiegati
1.Creazione di un plasma gassoso
La creazione di un plasma gassoso è la prima fase della deposizione sputter. Questo plasma viene utilizzato per accelerare gli ioni nel materiale di destinazione.
2.Trasferimento di energia ed erosione
Il trasferimento di energia da parte degli ioni erode il materiale target, facendolo espellere sotto forma di particelle neutre.
3.Viaggio in linea retta
Le particelle espulse viaggiano in linea retta fino al contatto con il substrato, ricoprendolo con un film sottile.
4.Ambiente ad alto vuoto
Lo sputtering è tipicamente condotto in un ambiente ad alto vuoto, che fa parte dei processi PVD.
5.Ampia gamma di applicazioni
Le tecniche di sputtering sono utilizzate per diverse applicazioni, tra cui la fabbricazione di semiconduttori, la nanoscienza e l'analisi delle superfici.
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