การเคลือบสปัตเตอริง เมื่ออนุภาคพลังงานสูงพุ่งชนพื้นผิวของแข็ง อนุภาคบนพื้นผิวของแข็งจะได้รับพลังงานและหนีออกจากพื้นผิวเพื่อไปสะสมบนพื้นผิวปรากฏการณ์สปัตเตอริงเริ่มถูกนำมาใช้ในเทคโนโลยีการเคลือบผิวในปี พ.ศ. 2413 และค่อยๆ ใช้ในการผลิตทางอุตสาหกรรมหลังจากปี พ.ศ. 2473 เนื่องจากอัตราการสะสมที่เพิ่มขึ้นอุปกรณ์สปัตเตอร์แบบสองขั้วที่ใช้กันทั่วไปแสดงในรูปที่ 3 [แผนผังของการสปัตเตอร์แบบขั้วเคลือบสุญญากาศสองขั้ว]โดยปกติวัสดุที่จะฝากจะทำเป็นแผ่นเป้าหมายซึ่งติดอยู่กับแคโทดวัสดุพิมพ์วางอยู่บนขั้วบวกโดยหันหน้าเข้าหาพื้นผิวชิ้นงาน ห่างจากชิ้นงานไม่กี่เซนติเมตรหลังจากที่ระบบถูกสูบเข้าสู่สุญญากาศสูง ระบบจะเติมก๊าซ 10~1 Pa (โดยปกติจะเป็นอาร์กอน) และใช้แรงดันไฟฟ้าหลายพันโวลต์ระหว่างแคโทดและแอโนด และเกิดการคายประจุเรืองแสงระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสอง .ไอออนบวกที่เกิดจากการปลดปล่อยจะบินไปที่แคโทดภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าและชนกับอะตอมบนพื้นผิวเป้าหมายอะตอมเป้าหมายที่หลุดออกจากพื้นผิวเป้าหมายเนื่องจากการชนเรียกว่าอะตอมสปัตเตอร์ และพลังงานของพวกมันอยู่ในช่วง 1 ถึง 10 อิเล็กตรอนโวลต์อะตอมที่สปัตเตอริงจะสะสมบนพื้นผิวของสารตั้งต้นเพื่อสร้างฟิล์มซึ่งแตกต่างจากการเคลือบด้วยการระเหย การเคลือบสปัตเตอร์ไม่ได้ถูกจำกัดโดยจุดหลอมเหลวของวัสดุฟิล์ม และสามารถสปัตเตอร์สารทนไฟ เช่น W, Ta, C, Mo, WC, TiC เป็นต้น ฟิล์มผสมสปัตเตอร์สามารถสปัตเตอร์ได้โดยการสปัตเตอร์ที่ทำปฏิกิริยา วิธีการ นั่นคือ ก๊าซปฏิกิริยา (O, N, HS, CH เป็นต้น) คือ
เพิ่มเข้าไปในก๊าซ Ar และก๊าซปฏิกิริยาและไอออนของอะตอมจะทำปฏิกิริยากับอะตอมเป้าหมายหรืออะตอมที่สปัตเตอร์เพื่อสร้างสารประกอบ (เช่น สารประกอบออกไซด์ ไนโตรเจน เป็นต้น) และสะสมไว้บนซับสเตรตสามารถใช้วิธีการสปัตเตอร์ความถี่สูงเพื่อเคลือบฟิล์มฉนวนได้วัสดุพิมพ์ถูกติดตั้งบนอิเล็กโทรดที่ต่อลงดิน และเป้าหมายที่เป็นฉนวนถูกติดตั้งบนอิเล็กโทรดตรงข้ามปลายด้านหนึ่งของแหล่งจ่ายไฟความถี่สูงต่อสายดิน และปลายด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดที่ติดตั้งเป้าหมายที่เป็นฉนวนผ่านเครือข่ายที่ตรงกันและตัวเก็บประจุปิดกั้น DCหลังจากเปิดแหล่งจ่ายไฟความถี่สูงแล้ว แรงดันไฟฟ้าความถี่สูงจะเปลี่ยนขั้วอย่างต่อเนื่องอิเล็กตรอนและไอออนบวกในพลาสมาชนเป้าหมายที่เป็นฉนวนระหว่างครึ่งวงจรบวกและครึ่งวงจรลบของแรงดันไฟฟ้าตามลำดับเนื่องจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนสูงกว่าไอออนบวก พื้นผิวของเป้าหมายที่เป็นฉนวนจึงมีประจุลบเมื่อถึงจุดสมดุลไดนามิก เป้าหมายจะมีศักย์ไฟฟ้าเป็นลบ เพื่อให้ไอออนบวกที่พ่นบนเป้าหมายดำเนินต่อไปการใช้แมกนีตรอนสปัตเตอร์สามารถเพิ่มอัตราการสะสมได้เกือบเป็นลำดับความสำคัญเมื่อเทียบกับการสปัตเตอร์ที่ไม่ใช่แมกนีตรอน
เวลาโพสต์: กรกฎาคม-31-2021