La deposizione per polverizzazione è una tecnica di deposizione fisica da vapore (PVD) utilizzata per depositare film sottili.
Questo metodo prevede l'espulsione di materiale da una sorgente target su un substrato.
Utilizza un gas controllato, in genere argon, all'interno di una camera a vuoto per creare un plasma.
Il bersaglio, costituito dal materiale da depositare, viene bombardato con ioni.
In questo modo gli atomi vengono espulsi e successivamente depositati sul substrato, formando un film sottile.
5 fasi chiave spiegate
1. Introduzione del gas e formazione del plasma
Il processo inizia con l'introduzione di un gas controllato, solitamente argon, in una camera a vuoto.
L'argon viene scelto perché è chimicamente inerte e non reagisce con il materiale bersaglio.
Una scarica elettrica viene applicata a un catodo all'interno della camera, che ionizza il gas argon, creando un plasma.
Questo plasma contiene ioni di argon caricati positivamente.
2. Bombardamento del bersaglio
Gli ioni di argon vengono accelerati verso il bersaglio (catodo) grazie al campo elettrico.
Quando questi ioni si scontrano con il bersaglio, trasferiscono la loro energia al materiale del bersaglio, provocando l'espulsione di atomi o molecole dalla superficie del bersaglio.
3. Trasporto e deposizione di atomi polverizzati
Gli atomi o le molecole espulsi attraversano la regione a pressione ridotta della camera e raggiungono infine il substrato.
Questi atomi si condensano sul substrato, formando un film sottile.
Lo spessore del film può essere controllato regolando il tempo di deposizione e altri parametri operativi.
4. Vantaggi dello sputtering
Lo sputtering può essere utilizzato con bersagli di grandi dimensioni, consentendo di ottenere uno spessore uniforme su ampie aree come i wafer di silicio.
Il processo è altamente controllabile, con la possibilità di gestire con precisione lo spessore del film regolando parametri come il tempo di deposizione.
5. Applicazioni e importanza
Lo sputtering è fondamentale in settori come quello aerospaziale, dell'energia solare, della microelettronica e dell'automotive.
I film sottili di alta qualità sono necessari per applicazioni come i display a LED, i filtri ottici e l'ottica di precisione.
La tecnica si è evoluta dalla sua introduzione negli anni '70 ed è oggi parte integrante di vari progressi tecnologici grazie alla sua precisione e versatilità nel depositare un'ampia gamma di materiali.
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