Il processo di sputtering catodico prevede l'uso di un plasma per espellere gli atomi da un materiale bersaglio, che poi si depositano su un substrato come film sottile o rivestimento. Questo si ottiene introducendo un gas controllato, di solito argon, in una camera a vuoto ed eccitando elettricamente un catodo per creare un plasma. Gli atomi del gas si trasformano in ioni con carica positiva all'interno del plasma e vengono accelerati verso il bersaglio, staccando atomi o molecole dal materiale bersaglio. Il materiale spruzzato forma un flusso di vapore che si deposita sul substrato.
Spiegazione dettagliata:
-
Configurazione della camera a vuoto:
-
Il processo inizia in una camera a vuoto, dove la pressione viene ridotta a un livello molto basso, in genere intorno a 10^-6 torr. Questo crea un ambiente in cui il processo di sputtering può avvenire senza interferenze da parte dei gas atmosferici.Introduzione del gas di sputtering:
-
Un gas inerte, come l'argon, viene introdotto nella camera da vuoto. La scelta dell'argon è dovuta alla sua inerzia chimica e alla capacità di formare un plasma nelle condizioni utilizzate nello sputtering.
-
Generazione del plasma:
-
Una tensione viene applicata tra due elettrodi nella camera, uno dei quali è il catodo (bersaglio) costituito dal materiale da depositare. Questa tensione genera una scarica a bagliore, un tipo di plasma, in cui gli elettroni liberi si scontrano con gli atomi di argon, ionizzandoli e creando ioni di argon con carica positiva.Accelerazione degli ioni ed erosione del bersaglio:
-
Gli ioni di argon con carica positiva vengono accelerati verso il catodo con carica negativa grazie al campo elettrico. Quando questi ioni entrano in collisione con il target, trasferiscono la loro energia cinetica al materiale del target, provocando l'espulsione di atomi o molecole dalla superficie del target.
Deposizione sul substrato:
