Lo sputtering è una tecnica di deposizione fisica da vapore (PVD) utilizzata per creare film sottili.
Espelle atomi da un materiale bersaglio attraverso l'impatto di particelle ad alta energia, in genere ioni gassosi.
Questo processo consente di depositare materiali su un substrato senza fondere il bersaglio.
Ciò è vantaggioso per i materiali con punti di fusione elevati.
5 punti chiave spiegati: Che cos'è il sistema di sputtering per la deposizione?
1. Meccanismo dello sputtering
Nello sputtering, un materiale bersaglio viene posto in una camera a vuoto riempita con un gas controllato, solitamente argon.
Il bersaglio viene caricato negativamente, diventando un catodo, che avvia il flusso di elettroni liberi.
Questi elettroni si scontrano con gli atomi di argon, eliminando i loro elettroni esterni e trasformandoli in ioni ad alta energia.
Questi ioni collidono poi con il materiale del bersaglio, espellendo gli atomi dalla sua superficie.
2. Processo di deposizione
Gli atomi espulsi dal bersaglio formano una nube di materiale di partenza.
Questa nuvola si condensa su un substrato posto all'interno della camera.
In questo modo si forma un film sottile sul substrato.
Il substrato può essere ruotato e riscaldato per controllare il processo di deposizione e garantire una copertura uniforme.
3. Vantaggi e applicazioni
Lo sputtering è favorito dalla capacità di depositare un'ampia gamma di materiali, tra cui metalli, ossidi, leghe e composti.
L'energia cinetica degli atomi sputati è tipicamente superiore a quella dei materiali evaporati, il che porta a una migliore adesione e a film più densi.
Questa tecnica è particolarmente utile per i materiali difficili da depositare con altri metodi a causa del loro elevato punto di fusione.
4. Configurazione del sistema
Il sistema di sputtering comprende più pistole di sputtering alimentate da sorgenti di corrente continua (DC) e di radiofrequenza (RF).
Questa configurazione consente una certa flessibilità nella deposizione di diversi materiali e nel controllo dei parametri di deposizione.
Il sistema può gestire uno spessore massimo di deposizione di 200 nm.
I target vengono regolarmente sottoposti a manutenzione e sostituiti per garantire la qualità e la coerenza del processo di deposizione.
5. Limitazioni e restrizioni
Alcuni materiali, come il rame, l'oro e l'argento, non sono ammessi nel sistema di sputtering di grandi dimensioni a causa di specifici vincoli operativi.
Tuttavia, questi materiali possono essere ospitati in sistemi più piccoli o in condizioni specifiche, spesso con costi aggiuntivi.
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