La deposizione per sputtering è un processo in cui gli atomi vengono espulsi da un materiale solido di destinazione grazie al bombardamento di particelle energetiche, in genere ioni.
Questo processo è una forma di deposizione fisica da vapore (PVD) e viene utilizzato per depositare film sottili su substrati.
4 fasi chiave della deposizione sputtering
1. Generazione e accelerazione degli ioni
In un sistema di sputtering, un gas, solitamente argon, viene introdotto in una camera a vuoto.
Il gas argon viene eccitato applicando una tensione negativa a un catodo, creando un plasma.
Questo plasma contiene ioni di argon, che sono caricati positivamente a causa della rimozione degli elettroni.
2. Sputtering degli atomi del bersaglio
Gli ioni di argon vengono accelerati verso il bersaglio (catodo) carico negativamente grazie al campo elettrico.
Al momento dell'impatto, l'energia cinetica degli ioni viene trasferita agli atomi del bersaglio, provocandone l'espulsione dalla superficie.
Questo processo si basa sul fatto che l'energia degli ioni sia sufficiente a superare l'energia di legame superficiale degli atomi bersaglio.
3. Trasporto al substrato
Gli atomi espulsi attraversano il vuoto e si depositano su un substrato vicino.
La distanza e la disposizione del target e del substrato sono fondamentali per una deposizione uniforme.
4. Formazione del film sottile
Gli atomi sputati si condensano sul substrato, formando un film sottile.
Le proprietà di questo film, come lo spessore e la composizione, possono essere controllate regolando parametri come il tempo di deposizione, la pressione del gas e la potenza applicata al catodo.
Vantaggi della deposizione per sputtering
- Uniformità e controllo: Lo sputtering consente una deposizione uniforme su ampie aree e un controllo preciso dello spessore e della composizione del film.
- Versatilità: Può depositare un'ampia gamma di materiali, comprese leghe e composti, su substrati di varie forme e dimensioni.
- Capacità di pre-pulizia: I substrati possono essere puliti con lo sputtering prima della deposizione, migliorando la qualità del film.
- Evitare i danni ai dispositivi: A differenza di altri metodi di deposizione, lo sputtering non introduce sottoprodotti dannosi, come i raggi X.
Applicazioni della deposizione sputtering
La deposizione per sputtering è ampiamente utilizzata in vari settori, tra cui la produzione di semiconduttori, i rivestimenti ottici e la produzione di supporti di memorizzazione dati.
La sua capacità di depositare film sottili di alta qualità la rende indispensabile per la fabbricazione di materiali e dispositivi avanzati.
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