La deposizione al plasma è un processo sofisticato utilizzato per creare film sottili su vari materiali.
Si tratta di utilizzare particelle cariche ad alta energia provenienti da un plasma per liberare atomi da un materiale bersaglio.
Questi atomi vengono poi depositati su un substrato per formare un film sottile.
Questo processo è molto versatile e può essere applicato a oggetti di diverse dimensioni e forme.
Qual è il processo di deposizione al plasma? 5 fasi chiave spiegate
1. Creazione del plasma
Il plasma viene generato ionizzando un gas di sputtering, in genere un gas inerte come l'argon o lo xenon.
Ciò avviene mediante una scarica elettrica tra gli elettrodi, di solito a energie comprese tra 100 e 300 eV.
Questa scarica crea una guaina incandescente attorno al substrato, contribuendo all'energia termica che guida le reazioni chimiche.
2. Liberazione degli atomi
Le particelle cariche ad alta energia del plasma erodono la superficie del materiale bersaglio.
Questa erosione libera atomi neutri.
Questi atomi neutri possono sfuggire ai forti campi elettromagnetici del plasma e collidere con il substrato.
3. Deposizione di film sottile
Dopo la collisione con il substrato, gli atomi liberati si depositano, formando un film sottile.
Le reazioni chimiche che portano alla deposizione avvengono innanzitutto nel plasma, a causa delle collisioni tra le molecole di gas precursori e gli elettroni altamente eccitati.
Queste reazioni continuano poi sulla superficie del substrato, dove il film cresce.
4. Controllo e ottimizzazione
Le proprietà del film depositato, come lo spessore, la durezza o l'indice di rifrazione, possono essere controllate regolando parametri come le portate di gas e le temperature di esercizio.
Portate di gas più elevate producono generalmente tassi di deposizione più elevati.
5. Deposizione di vapore chimico potenziata da plasma (PECVD)
Questa variante della deposizione chimica da vapore utilizza l'energia del plasma, generata da scariche a radiofrequenza, corrente continua o microonde, per eccitare un gas reattivo e depositare film sottili.
L'apparecchiatura di deposizione utilizza una miscela di ioni, elettroni liberi, radicali liberi, atomi eccitati e molecole per rivestire il substrato con strati di metalli, ossidi, nitruri e/o polimeri.
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