Τι είναι το ψεκασμό μαγνητρόνων;

Το ψεκασμό με μαγνητρόνη είναι ένας τύπος φυσικής εναπόθεσης ατμών, μια διαδικασία στην οποία ένα υλικό στόχου εξατμίζεται και εναποτίθεται σε ένα υπόστρωμα για να δημιουργήσει μια λεπτή μεμβράνη.Δεδομένου ότι χρησιμοποιεί μαγνήτες για τη σταθεροποίηση των φορτίων, το ψεκασμό μαγνητρόνης μπορεί να διεξαχθεί σε χαμηλότερες πιέσεις.Επιπλέον, αυτή η διαδικασία ψεκασμού μπορεί να δημιουργήσει ακριβείς και ομοιόμορφα κατανεμημένες λεπτές μεμβράνες και επιτρέπει περισσότερη ποικιλία στο υλικό στόχου.Η ψεκασμό με μαγνητρόνη χρησιμοποιείται συχνά για τη σχηματισμό λεπτών μεμβρανών μετάλλου σε διαφορετικά υλικά, όπως πλαστικές σακούλες, συμπαγείς δίσκους (CDS) και ψηφιακούς δίσκους βίντεο (DVD) και χρησιμοποιείται επίσης συνήθως στη βιομηχανία ημιαγωγών.Η παραδοσιακή διαδικασία ψεκασμού αρχίζει σε ένα θάλαμο κενού με το υλικό στόχου.Το αργόν, ή ένα άλλο αδρανές αέριο, εισάγεται αργά, επιτρέποντας στον θάλαμο να διατηρήσει τη χαμηλή πίεση του.Στη συνέχεια, ένα ρεύμα εισάγεται μέσω της πηγής τροφοδοσίας του μηχανήματος, φέρνοντας ηλεκτρόνια στο θάλαμο που αρχίζουν να βομβαρδίζουν τα άτομα αργού και να χτυπήσουν τα ηλεκτρόνια στα εξωτερικά κελύφη ηλεκτρονίων τους.Ως αποτέλεσμα, τα άτομα αργού σχηματίζουν θετικά φορτισμένα κατιόντα που αρχίζουν να βομβαρδίζουν το υλικό στόχου, απελευθερώνοντας μικρά μόρια του σε ένα σπρέι που συλλέγει στο υπόστρωμα.Ο θάλαμος όχι μόνο βομβαρδίζει τα άτομα αργού, αλλά και την επιφάνεια του υλικού στόχου.Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλο βαθμό βλάβης στο υλικό -στόχο, συμπεριλαμβανομένης της ανομοιόμορφης δομής επιφάνειας και της υπερθέρμανσης.Επιπλέον, το παραδοσιακό ψεκασμό διόδων μπορεί να διαρκέσει πολύ χρόνο για να ολοκληρωθεί, ανοίγοντας ακόμη περισσότερες ευκαιρίες για βλάβη ηλεκτρονίων στο υλικό στόχου. Το ψεκασμό μαγνητρόνης προσφέρει υψηλότερους ρυθμούς ιονισμού και λιγότερη βλάβη ηλεκτρονίων στο υλικό στόχου από τις παραδοσιακές τεχνικές εναπόθεσης.Σε αυτή τη διαδικασία, ένας μαγνήτης εισάγεται πίσω από την πηγή ενέργειας για να σταθεροποιήσει τα ελεύθερα ηλεκτρόνια, να προστατεύσει το υλικό στόχου από την επαφή με τα ηλεκτρόνια και επίσης να αυξήσει την πιθανότητα ότι τα ηλεκτρόνια θα ιονίζουν τα άτομα αργού.Ο μαγνήτης δημιουργεί ένα πεδίο που κρατά τα ηλεκτρόνια συγκρατημένα και παγιδευμένα πάνω από το υλικό στόχου όπου δεν μπορούν να το βλάψουν.Δεδομένου ότι οι γραμμές μαγνητικού πεδίου είναι καμπύλες, η διαδρομή των ηλεκτρονίων στο θάλαμο επεκτείνεται μέσω του ρεύματος αργού, βελτιώνοντας τα ποσοστά ιονισμού και μειώνοντας το χρόνο μέχρι να ολοκληρωθεί η λεπτή μεμβράνη.Με αυτόν τον τρόπο, το sputtering magnetron είναι σε θέση να εξουδετερώσει τα αρχικά προβλήματα του χρόνου και του στόχου της βλάβης υλικού που είχε συμβεί με παραδοσιακό ψεκασμό διόδων.