Spraking avsetning

Frese deponering er enfysisk vanndamp avsetning(PVD) metode fortynn filmdeponering avsputtering. Dette innebærer utkasting materiale fra en "mål" som er en kilde til et "medium" som en silicon wafer.Resputteringer re utslipp av avsatt materialet under av avsetning av ion- eller atom-bombingen. Freste atomer ut fra målet har en bred energi distribusjon, vanligvis til titalls eV (100.000 K). De freste ionene (vanligvis bare en liten brøkdel av utløst partiklene er ionisert-på 1%) kan ballistically fly fra målet i rette linjer og påvirke energisk på underlag eller vakuum kammer (forårsaker resputtering). Alternativt på høyere gass press, ionene kolliderer med gass atomene som fungerer som en moderator og flytte diffusively, nå underlag eller vakuum chamber veggen og kondenserende etter under entilfeldig spasertur. Hele området fra strømkrevende ballistisk innvirkning til lav-energi thermalized bevegelse er tilgjengelig ved å endre bakgrunnen gasstrykket. Sputtering gass er ofte en inert gass som argon. For effektiv momentum overføring, skal atomvekt sputtering gassen være nær atomvekt på målet, så for sputtering lette elementer neon er å foretrekke, mens for tunge grunnstoffer krypton eller xenon brukes. Reaktiv gasser kan også brukes til spraking forbindelser. Sammensatt kan dannes på målet overflaten, fly eller på underlaget avhengig av parameterne prosessen. Tilgjengeligheten av mange parametere som styrer frese deponering gjør det en komplisert prosess, men også tillate eksperter stor grad av kontroll over veksten og mikrostruktur av filmen.

Bruk

En av de tidligste utbredt kommersielt frese program, som er fortsatt en av dens viktigste søknader, er i produksjon av datamaskinenharddisker. Sputtering brukes mye i denhalvlederbransjen sette tynne filmer av ulike materialer iintegrert kretsbehandling. Tynnantireflection beleggpå glass foroptiskprogrammer er også avsatt av sputtering. På grunn av lav substrat temperaturene brukes, er sputtering en ideell metoden innskudd kontakt metaller fortynn-film transistorer. Et annet kjent program sputtering er lav-energisparendebelegg påglass, brukes i dobbel-ruters vindu samlinger. Belegget er en flerlags inneholdersølvog metalloksidersomsink oksid, tinn oksid, ellertitandioksid. En stor industri har utviklet rundt verktøyet bit belegg med freste nitrider, somtitan nitride, oppretter kjent gull farget vanskelig strøk. Sputtering er også brukt som prosessen for å sette metall (f.eks aluminium) laget under fabrikasjon av CDer og DVDer.

Hard disk flatene bruk freste CrOx og andre freste materialer. Sputtering er en av de viktigste prosessene av optiskbølgeledereog en annen måte for å lage effektivephotovoltaicsolceller.

Sputtering belegg

Spraking belegg påskanning elektronmikroskoper en frese deponering prosess å dekke en prøve med et tynt lag å gjennomføre materiale, vanligvis et metall, som engull/Palladium(Au/Pd) legering. En ledende belegg er behøvde å forhindre lading av en prøve med en elektronstråle i konvensjonelle SEM-modus (høy vakuum, høy spenning). Mens metall belegg er også nyttig for å øke signal til støyforhold (tungmetaller er god videregående electron emittere), de er av dårlig kvalitet nårX-ray spektroskopiansatt. Derfor ved X-ray er spektroskopi en karbon belegg foretrukket.

Sammenligning med andre metoder for avsetning

En viktig fordel med frese deponering er at selv materialer med svært høye Smeltepunkt er lett freste mens fordampning av disse materialene i en motstand fordamperen ellerKnudsen celleer problematisk eller umulig. Frese avsatt filmer har en sammensetning nær av kildematerialet. Forskjellen skyldes ulike elementer spre annerledes på grunn av deres forskjellige masse (lys elementer er avledet lettere av gassen), men denne forskjellen er konstant. Freste filmer har vanligvis en bedre vedheft på underlaget enn fordampet filmer. Et mål inneholder en stor mengde materiale og passer vedlikeholdsfritt gjør teknikken for av beryllium vakuum programmer. Sputtering kilder inneholder ingen varme deler (for å unngå varme de er vanligvis vannkjølt) og er kompatibel med reaktive gasser som oksygen. Sputtering kan utføres topp-ned mens fordampning må være utført opp. Avanserte prosesser som epitaxial vekst er mulig.

Noen ulemper av sputtering prosessen er at det er vanskeligere å kombinere med en lift-off for strukturering filmen. Dette er fordi diffus transport, karakteristisk for sputtering, gjør en full skygge umulig. Dermed kan ikke en fullstendig begrense hvor atomene går, som kan føre til forurensning problemer. Også, Aktiv kontroll for lag-på-lag vekst er vanskelig sammenlignet med pulsed laser depositionand inert sputtering gasser er innebygd i voksende filmen som urenheter. Pulsed laser deponering er en variant av sputtering deponering teknikk der en laserstråle brukes for sputtering. Rollen av freste og resputtered ioner og bakgrunn gassen er fullstendig undersøkt under pulsed laser deponering prosessen.