Kaj je Magnetronsko razprševanje?

Magnetronsko razprševanje je vrsta fizičnega nanašanja hlapov, postopka, pri katerem se ciljni material upari in nanese na substrat, da ustvari tanek film. Ker uporablja magnete za stabilizacijo nabojev, lahko magnetronsko brizganje izvajamo pri nižjih tlakih. Poleg tega lahko ta postopek brizganja ustvari natančne in enakomerno porazdeljene tanke filme in omogoča večjo raznolikost ciljnega materiala. Magnetronsko brizganje se pogosto uporablja za oblikovanje tankih kovinskih filmov na različnih materialih, kot so plastične vrečke, zgoščenke (CD) in digitalni video diski (DVD), pogosto pa se uporablja tudi v polprevodniški industriji.

Na splošno se tradicionalni postopek brizganja začne v vakuumski komori s ciljnim materialom. Argon ali drug inertni plin se počasi dovaja, kar omogoča, da komora ohranja nizek tlak. Nato se skozi vir energije stroja uvede tok, ki pripelje elektrone v komoro, ki začnejo bombardirati atome argona in uničijo elektrone v njihovih zunanjih elektronskih lupinah. Posledično atomi argona tvorijo pozitivno nabite katione, ki začnejo bombardirati ciljni material in sproščajo njegove majhne molekule v razpršilu, ki se zbira na substratu.

Čeprav je ta metoda na splošno učinkovita za ustvarjanje tankih filmov, prosti elektroni v komori ne bombardirajo le atomov argona, temveč tudi površino ciljnega materiala. To lahko privede do velike stopnje poškodb ciljnega materiala, vključno z neenakomerno strukturo površine in pregrevanjem. Poleg tega lahko tradicionalno brizganje diod traja dolgo, kar odpira še več možnosti za poškodbe elektronov na ciljnem materialu.

Magnetronsko razprševanje ponuja višje stopnje ionizacije in manjšo poškodbo elektronov na ciljnem materialu kot tradicionalne tehnike nanašanja z brizganjem. V tem procesu se za vir energije uvede magnet, ki stabilizira proste elektrone, zaščiti ciljni material pred stikom z elektroni in tudi poveča verjetnost, da bodo elektroni ionizirali atome argona. Magnet ustvari polje, ki drži elektrone zadržane in ujete nad ciljnim materialom, kjer mu ne morejo poškodovati. Ker so črte magnetnega polja ukrivljene, se pot elektronov v komori podaljša skozi tok argona, s čimer se izboljšajo stopnje ionizacije in skrajša čas, dokler ni tanek film popoln. Na ta način je magnetronsko brizganje sposobno preprečiti začetne težave s časom in škodo ciljnega materiala, ki je nastala s tradicionalnim brizganjem diod.