L'argon è utilizzato nello sputtering principalmente per la sua elevata velocità di sputtering, la sua natura inerte, il suo basso prezzo e la disponibilità di gas puro. Queste proprietà lo rendono una scelta ideale per le particelle cariche incidenti in vari processi di sputtering.
Alta velocità di sputtering: L'argon, essendo un elemento gassoso raro con una massa atomica relativamente alta, fornisce un'elevata velocità di sputtering. Questo aspetto è fondamentale nel processo di deposizione, in quanto influisce direttamente sulla velocità e sull'efficienza della formazione del film. L'elevata massa atomica dell'argon fa sì che, quando viene ionizzato e accelerato verso il bersaglio, trasferisca una notevole quantità di moto al momento dell'impatto, portando a un'efficiente espulsione degli atomi del bersaglio.
Natura inerte: L'argon è chimicamente inerte, cioè non reagisce facilmente con altri elementi. Questo è particolarmente importante nello sputtering perché riduce al minimo il rischio di reazioni chimiche indesiderate tra il gas di sputtering e il materiale di destinazione o il film in crescita. Ciò garantisce che il film depositato mantenga la composizione chimica e le proprietà desiderate.
Prezzo e disponibilità contenuti: L'argon è relativamente poco costoso rispetto ad altri gas rari come il kripton e lo xenon. La sua ampia disponibilità e il suo basso costo lo rendono una scelta pratica per le applicazioni industriali e di laboratorio. Questo fattore economico è significativo, soprattutto nei processi di produzione su larga scala, dove il costo dei materiali può incidere significativamente sul costo di produzione complessivo.
Disponibilità di gas puro: La disponibilità di argon in elevata purezza è un altro vantaggio. L'elevata purezza è essenziale per evitare che le impurità influiscano sulla qualità del film depositato. Le impurità possono degradare le proprietà del film, come la conduttività elettrica o la trasparenza ottica.
In sintesi, la combinazione di elevata efficienza di sputtering, inerzia chimica, economicità e purezza dell'argon lo rende la scelta preferita per molte applicazioni di sputtering. Il suo uso è diffuso in diversi tipi di processi di sputtering, tra cui lo sputtering a corrente continua, a radiofrequenza e a magnetron, dove contribuisce alla deposizione di alta qualità di film sottili.
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