Lo sputtering in corrente continua è un metodo utilizzato per creare film sottili sparando minuscole particelle da un materiale solido di destinazione. Questa tecnica fa parte di un gruppo più ampio chiamato deposizione fisica da vapore (PVD).
5 fasi chiave spiegate
1. Impostazione e creazione del vuoto iniziale
Il processo inizia in una camera speciale chiamata camera a vuoto. All'interno di questa camera, il materiale di destinazione e il substrato (il materiale che riceverà il film sottile) sono posti parallelamente l'uno all'altro.
La camera viene quindi svuotata dell'aria e di altre impurità. Successivamente, viene riempita con un gas inerte di elevata purezza, solitamente argon. L'argon viene scelto perché è in grado di trasferire l'energia durante le collisioni.
2. Applicazione della tensione CC
Al materiale bersaglio viene applicata una tensione elettrica in corrente continua (DC). Questa tensione è solitamente compresa tra -2 e -5 kV. Il materiale bersaglio funge da catodo, cioè ha una carica negativa.
Il substrato, che verrà rivestito, riceve una carica positiva, diventando così l'anodo. Questa configurazione crea un campo elettrico che contribuisce a ionizzare il gas argon, formando un plasma.
3. Bombardamento ionico e sputtering
Gli energici ioni di argon presenti nel plasma sono spinti dal campo elettrico verso il bersaglio con carica negativa. Quando questi ioni colpiscono il bersaglio, fanno fuoriuscire minuscole particelle dal materiale del bersaglio. Questo processo è chiamato sputtering.
Le particelle espulse attraversano il plasma e atterrano sul substrato, formando un film sottile.
4. Vantaggi e applicazioni
Lo sputtering in corrente continua è popolare perché è semplice, economico e facile da controllare. È particolarmente indicato per depositare metalli e rivestire materiali elettricamente conduttivi.
Questa tecnica è ampiamente utilizzata nell'industria dei semiconduttori per la realizzazione di circuiti di microchip. Viene utilizzata anche in altre applicazioni, come i rivestimenti decorativi sui gioielli e i rivestimenti non riflettenti su vetro e componenti ottici.
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