Sputtern ist ein Verfahren, bei dem Atome durch den Beschuss mit hochenergetischen Teilchen aus einem festen Zielmaterial herausgeschleudert werden.
Dieses Verfahren wird für verschiedene Anwendungen eingesetzt, z. B. für die Abscheidung von Dünnschichtmaterialien zur Herstellung hochwertiger reflektierender Beschichtungen, Halbleiterbauelemente und Produkte der Nanotechnologie.
Was ist ein Beispiel für das Sputtern? 5 Schlüsselanwendungen erklärt
1. Abscheidung von Dünnfilmmaterialien
Beim Sputtern stoßen hochenergetische Teilchen wie Ionen aus Teilchenbeschleunigern, Hochfrequenzmagnetrons, Plasmen, Ionenquellen, Alphastrahlung aus radioaktiven Materialien und Sonnenwind aus dem Weltraum mit Zielatomen auf der Oberfläche von Festkörpern zusammen.
Bei diesen Zusammenstößen kommt es zu einem Impulsaustausch, der bei den benachbarten Teilchen Kollisionskaskaden auslöst.
Wenn die Energie dieser Kollisionskaskaden größer ist als die Bindungsenergie des Zielatoms an der Oberfläche, wird ein Atom aus der Oberfläche herausgeschleudert, ein Phänomen, das als Sputtern bekannt ist.
2. Gleichstrom-Sputtern (DC)
Das Sputtern kann mit Gleichstrom (DC-Sputtern) mit Spannungen von 3-5 kV erfolgen.
Diese Technik ist in verschiedenen Industriezweigen weit verbreitet, z. B. bei der Herstellung von reflektierenden Beschichtungen für Spiegel und Kartoffelchip-Tüten, Halbleitergeräten und optischen Beschichtungen.
3. Wechselstrom-Sputtern (RF)
Beim Wechselstromsputtern (RF-Sputtern) werden Frequenzen im Bereich von 14 MHz verwendet.
Das RF-Sputtern eignet sich besonders gut für die Abscheidung von nicht leitenden Materialien, wie z. B. Dielektrika.
4. Magnetron-Sputtern
Ein spezielles Beispiel für das Sputtern ist die Abscheidung zweidimensionaler Materialien auf Glassubstraten mit Hilfe eines Hochfrequenz-Magnetrons, um die Auswirkungen auf dünne Schichten für Anwendungen in Solarzellen zu untersuchen.
Das Magnetronsputtern ist eine umweltfreundliche Technik, die die Abscheidung kleiner Mengen von Oxiden, Metallen und Legierungen auf verschiedenen Substraten ermöglicht.
5. Vielseitige Anwendungen in Wissenschaft und Industrie
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Sputtern ein vielseitiges und ausgereiftes Verfahren mit zahlreichen Anwendungen in Wissenschaft und Industrie ist. Es ermöglicht präzises Ätzen, analytische Techniken und die Abscheidung dünner Schichten bei der Herstellung verschiedener Produkte, wie z. B. optische Beschichtungen, Halbleiterbauelemente und Produkte der Nanotechnologie.
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