Il principio dello sputtering in corrente continua prevede l'uso di una sorgente di energia a corrente continua (DC) per creare un plasma in un ambiente a bassa pressione, dove gli ioni con carica positiva vengono accelerati verso un materiale bersaglio. Questi ioni entrano in collisione con il bersaglio, provocando l'espulsione di atomi o "sputtering" nel plasma. Questi atomi sputati si depositano poi come un film sottile su un substrato, formando un rivestimento uniforme e liscio.
Spiegazione dettagliata:
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Creazione del vuoto:
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Il processo inizia con la creazione del vuoto all'interno della camera di sputtering. Questa operazione è fondamentale per diversi motivi: non solo garantisce la pulizia, ma migliora anche il controllo del processo. In un ambiente a bassa pressione, il percorso libero medio delle particelle aumenta, il che significa che le particelle possono percorrere distanze maggiori senza scontrarsi con altre. Ciò consente agli atomi polverizzati di spostarsi dal bersaglio al substrato senza interferenze significative, ottenendo una deposizione più uniforme.Fonte di alimentazione CC:
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Lo sputtering in corrente continua utilizza una sorgente di energia a corrente continua, tipicamente operante a una pressione della camera compresa tra 1 e 100 mTorr. La sorgente di corrente continua ionizza il gas nella camera, creando un plasma. Questo plasma è costituito da ioni ed elettroni con carica positiva.
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Bombardamento ionico:
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Gli ioni caricati positivamente nel plasma sono attratti dal bersaglio caricato negativamente (collegato al terminale negativo della sorgente di alimentazione CC). Questi ioni vengono accelerati verso il bersaglio ad alta velocità, provocando collisioni che espellono gli atomi dalla superficie del bersaglio.Deposizione di film sottili:
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Gli atomi espulsi dal materiale bersaglio attraversano il plasma e alla fine si depositano sul substrato, che in genere è tenuto a un potenziale elettrico diverso o a terra. Questo processo di deposizione porta alla formazione di un film sottile sul substrato.
Vantaggi e applicazioni:
Lo sputtering in corrente continua è favorito dalla sua semplicità, dalla facilità di controllo e dal basso costo, in particolare per la deposizione di metalli. È ampiamente utilizzato in settori quali i semiconduttori, dove contribuisce alla creazione di circuiti per microchip, e in applicazioni decorative come i rivestimenti in oro per gioielli e orologi. Si usa anche per rivestimenti non riflettenti su vetro e componenti ottici e per metallizzare le plastiche da imballaggio.
