Lo sputtering in corrente continua è una tecnica di deposizione fisica del vapore (PVD) utilizzata per depositare film sottili espellendo atomi da un materiale solido bersaglio grazie al bombardamento di particelle energetiche. In questo processo, una tensione viene applicata a un bersaglio metallico in un ambiente gassoso a bassa pressione, in genere utilizzando un gas inerte come l'argon. Gli ioni del gas collidono con il bersaglio, causando la "polverizzazione" di microscopiche particelle del materiale bersaglio, che vengono depositate su un substrato vicino.
Spiegazione dettagliata:
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Impostazione e creazione iniziale del vuoto:
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Il processo inizia con l'allestimento di una camera a vuoto in cui il materiale bersaglio e il substrato sono posti parallelamente. La camera viene evacuata per rimuovere le impurità e quindi riempita con un gas inerte di elevata purezza, solitamente argon. Questo gas viene scelto per la sua massa e per la capacità di trasferire efficacemente l'energia cinetica durante le collisioni nel plasma.Applicazione della tensione continua:
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Una tensione elettrica in corrente continua (DC), tipicamente compresa tra -2 e -5 kV, viene applicata al materiale bersaglio, che funge da catodo. Il substrato da rivestire riceve una carica positiva, che lo rende l'anodo. Questa configurazione crea un campo elettrico che ionizza il gas argon, formando un plasma.
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Bombardamento ionico e sputtering:
Gli energici ioni di argon nel plasma sono accelerati dal campo elettrico verso il bersaglio con carica negativa. Al momento dell'impatto, questi ioni staccano gli atomi dal materiale bersaglio attraverso un processo chiamato sputtering. Questi atomi espulsi viaggiano attraverso il plasma e si depositano sul substrato, formando un film sottile.Vantaggi e applicazioni:
Lo sputtering in corrente continua è favorito per la sua semplicità, economicità e facilità di controllo, soprattutto per la deposizione di metalli e il rivestimento di materiali elettricamente conduttivi. È ampiamente utilizzato nell'industria dei semiconduttori per la creazione di circuiti di microchip e in varie altre applicazioni, come rivestimenti decorativi su gioielli e rivestimenti non riflettenti su vetro e componenti ottici.
