آشنایی با فرایند اسپاترینگ
|
یکی از روشهای لایه نشانی از فاز بخار است که بطور عمده برای تولید فیلم فلزات از نانو تا میکرو می باشد و تحت شرایط کنترل شده می توان نانوذراتی 3 نانومتری هم به این شیوه بدست آورد. اما فرایند اسپاترینگ عبارتست از کندوپاش اتمهای یا مولکولهای هدف و ایجاد یک فیلم با یونهای یک گاز خنثی که در پلاسما ایجاد شده و درمیدان ایجاد کننده پلاسما شتاب می گیرند. تاریخچه استفاده از اسپاترینگ برای ساخت یک لایه نازک اولین بار در سال 1852 میلادی گزارش شد و از آن زمان دوره های متفاوت جذابت و کم توجهی را به لحاظ اقتصادی و علمی گذارنده است. امروزه دانش کافی نسبت به فرایند پیچیده ای که حین بمباران یونی سطح هدف جامد رخ می دهد توسعه یافته و تجهیزات امروزی قابلت طراحی فرایندی تکرار پذیر و قابل کنترل را مهیا ساخته اند. پیشرفت این شاخه از علم که با اندرکنش یون- سطح مرتبط است با توسعه موازی فناوری خلا بالا و روشهای بسیار حساس میکرو آنالیز تسریع شد. مکانیزم فرایند لایه نشانی اسپاترینگ بطور ذاتی یک روش پوشش دهی خلاء است. در عمل ماده مورد نظر جهت لایه نشانی یا همان هدف در مقابل زیر لایه و در فشار اولیه 10-6 تا Torr 10-10 قرار می گیرید. معمول ترین شیوه تامین یون، عبور مداوم گازی همچون آرگون است که فشار را به 1 تا 100 Torr افزایش داده قوس درخشان یا همان پلاسما را تشکیل می دهد. پتانسیل منفی بین 0.5 تا 5 kV به هدف اعمال می شود. یونهای شتابدار انرژی جنبشی بسیار بالایی دارند بطوری که رسیدن به این سطح انرژی با حرارت دادن به نمونه امکان پذیر نیست. به علاوه لایه ایجاد شده مورد اصابت ذرات مختلف اما کم انرژی مثل اتمهای هدف، یونهای برگشتی گاز آلاینده و غیره قرار می گیرند. بنابراین اندرکنش یون- سطح تنها منحصر به هدف نیست بلکه در سینیتیک جوانه زنی و رشد فیلم و نیز تاثیر بسزایی دارد و کنترل بمباران یونی در هدف، خواص و ریزساختار فیلم را تعیین می کند. |
www.maximumtechnic.com