Ein Sputtersystem verwendet ein plasmabasiertes Abscheidungsverfahren, um dünne Materialschichten zu erzeugen.
Das System umfasst eine Vakuumkammer, in der das Zielmaterial, das so genannte Sputtertarget, platziert wird.
Das Targetmaterial kann aus Metall, Keramik oder sogar Kunststoff bestehen.
Der Prozess beginnt mit der Einleitung eines Inertgases, in der Regel Argon, in die Vakuumkammer.
Eine negative Ladung wird auf das Sputtertargetmaterial aufgebracht.
Dadurch entsteht eine Plasmaumgebung, in der freie Elektronen aus dem negativ geladenen Targetmaterial fließen und mit den Argongasatomen kollidieren.
Die Zusammenstöße zwischen den Elektronen und den Argongasatomen führen dazu, dass die Elektronen aufgrund ihrer gleichartigen Ladung abgestoßen werden.
Dies führt dazu, dass die Argongasatome zu positiv geladenen Ionen werden.
Diese Ionen werden dann mit einer sehr hohen Geschwindigkeit von dem negativ geladenen Sputtertargetmaterial angezogen.
Aufgrund des Impulses dieser Hochgeschwindigkeitskollisionen werden atomgroße Teilchen aus dem Sputtertargetmaterial "abgesputtert" oder abgelöst.
Diese gesputterten Teilchen durchqueren die Vakuumkammer und bewegen sich in Richtung des Substrats, das normalerweise aus Silizium, Glas oder geformten Kunststoffen besteht.
Die gesputterten Partikel landen dann auf der Substratoberfläche und bilden einen dünnen Materialfilm.
Die Beschichtung kann bestimmte Eigenschaften wie Reflexionsvermögen, elektrischen oder ionischen Widerstand oder andere gewünschte Merkmale aufweisen.
Sputtersysteme können durch die Einstellung verschiedener Prozessparameter optimiert werden, um eine breite Palette von Morphologien, Kornorientierungen, Korngrößen, Dichten und mehr zu erzeugen.
Die Präzision des Sputterverfahrens ermöglicht die Herstellung von unverfälschten Grenzflächen, wenn zwei Materialien auf molekularer Ebene miteinander verbunden werden.
Dies macht das Sputtern zu einem vielseitigen Werkzeug für die Abscheidung von Dünnschichten in verschiedenen Industriezweigen, einschließlich Displays, Solarzellen und mehr.
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