Lo sputtering è una tecnica di deposizione fisica da vapore. Comporta l'espulsione e la deposizione di atomi da un materiale target solido su un substrato, formando un film sottile. Questo processo si ottiene bombardando il materiale di destinazione con ioni energetici, in genere provenienti da un gas inerte come l'argon, all'interno di una camera a vuoto.
5 fasi chiave spiegate
1. Creazione del plasma
Il processo inizia con l'introduzione di un gas inerte, solitamente argon, in una camera a vuoto. Viene applicata una scarica elettrica per creare un plasma. In questo plasma, gli atomi di argon si ionizzano in ioni di carica positiva perdendo elettroni.
2. Bombardamento di ioni
Questi ioni di argon caricati positivamente vengono poi accelerati verso un bersaglio caricato negativamente (catodo) da un campo elettrico. Il bersaglio è costituito dal materiale che deve essere depositato come film sottile.
3. Espulsione degli atomi del bersaglio
Quando gli energici ioni di argon si scontrano con il bersaglio, trasferiscono la loro energia cinetica agli atomi del bersaglio. Questo trasferimento di energia è sufficiente per staccare (sputare) gli atomi dalla superficie del bersaglio.
4. Deposizione sul substrato
Gli atomi del bersaglio espulsi, ora in fase di vapore, attraversano la camera a vuoto e si depositano su un substrato posizionato nelle vicinanze. Questa deposizione porta alla formazione di un film sottile con proprietà determinate dal materiale del target e dai parametri del processo.
5. Controllo e ottimizzazione
Il processo di sputtering può essere finemente controllato regolando parametri quali la potenza applicata al target, la pressione del gas nella camera e la distanza tra il target e il substrato. Ciò consente di depositare film con proprietà specifiche, come la conducibilità elettrica, la riflettività ottica o la reattività chimica.
Lo sputtering è una tecnica versatile utilizzata in vari settori industriali per depositare film sottili. La sua capacità di produrre rivestimenti di alta qualità, uniformi e densi con un'eccellente adesione al substrato. Può anche essere utilizzata per depositare materiali complessi, tra cui leghe e composti, attraverso tecniche come lo sputtering reattivo, in cui un gas reattivo viene introdotto nella camera per formare composti sul substrato.
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