Sputtern ist ein Verfahren zur Abscheidung dünner Materialschichten auf Substraten durch Ausstoßen von Atomen aus einem festen Zielmaterial durch Beschuss mit energiereichen Ionen. Das Verfahren umfasst mehrere Schritte, darunter das Einbringen des Targetmaterials in eine Vakuumkammer, die Einleitung eines Prozessgases, das Anlegen eines elektrischen Potenzials zur Erzeugung eines Plasmas und den Ausstoß von Targetatomen auf das Substrat.
Zusammenfassung der Antwort:
Beim Sputtern wird ein Targetmaterial in eine Vakuumkammer eingebracht, die Kammer mit einem Prozessgas gefüllt, ein elektrisches Potenzial angelegt, um ein Plasma zu erzeugen, und das Target mit energiereichen Ionen beschossen, um Atome auszustoßen, die dann auf einem Substrat abgeschieden werden.
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Ausführliche Erläuterung:Vorbereitung des Targetmaterials:
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Das Beschichtungsmaterial wird in fester Form auf ein Magnetron gelegt, das als Kathode im Sputtersystem dient. Für qualitativ hochwertige Beschichtungen muss das Material rein sein, und die Umgebung muss sauber sein.
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Evakuierung der Vakuumkammer:
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Die Kammer wird evakuiert, um fast alle Moleküle zu entfernen und ein Vakuum zu erzeugen. Dieser Schritt ist entscheidend, um Verunreinigungen zu vermeiden und sicherzustellen, dass der Sputterprozess in einer kontrollierten Umgebung stattfindet.Einleiten des Prozessgases:
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Die Kammer wird mit einem Prozessgas gefüllt, in der Regel Argon, Sauerstoff oder Stickstoff, je nach dem zu beschichtenden Material. Das Gas wird im nächsten Schritt ionisiert, um das für das Sputtern erforderliche Plasma zu erzeugen.
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Erzeugung des Plasmas:
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An das Zielmaterial wird ein elektrisches Potenzial angelegt, wodurch es negativ geladen wird. Der Kammerkörper dient als positive Anode. Durch diesen elektrischen Aufbau wird das Prozessgas ionisiert und ein Plasma erzeugt, das energiereiche Ionen enthält.Bombardierung und Sputtern:
Die energiereichen Ionen im Plasma werden in Richtung des negativ geladenen Zielmaterials beschleunigt. Wenn diese Ionen mit dem Target zusammenstoßen, übertragen sie Energie, wodurch Atome aus dem Target herausgeschleudert werden. Dieser Vorgang wird als Sputtern bezeichnet.
Abscheidung von Material:
