Magnetronplasma ist ein Plasmatyp, der beim Magnetronsputtern, einem Plasmabeschichtungsverfahren (PVD), erzeugt wird.
Beim Magnetronsputtern wird ein Plasma gebildet und positiv geladene Ionen werden durch ein elektrisches Feld auf eine negativ geladene Elektrode oder ein "Target" beschleunigt.
Dieses Target besteht in der Regel aus dem Material, das auf ein Substrat aufgebracht werden soll.
Die positiven Ionen im Plasma werden durch Potenziale von einigen Hundert bis einigen Tausend Elektronenvolt beschleunigt und treffen mit ausreichender Kraft auf das Target, um Atome von dessen Oberfläche abzulösen und auszustoßen.
Diese Atome werden dann in einer typischen Sichtlinien-Kosinusverteilung ausgestoßen und kondensieren auf Oberflächen, die sich in der Nähe der Magnetron-Sputterkathode befinden.
Das Magnetron, die Konstruktion von Sputterquellen mit hoher Abscheidungsrate, spielt beim Magnetronsputtern eine entscheidende Rolle.
Es handelt sich um eine magnetisch unterstützte Entladung, bei der ein Dauermagnet oder Elektromagnet hinzugefügt wird, um magnetische Flusslinien parallel zur Oberfläche des Targets zu erzeugen.
Dieses Magnetfeld konzentriert und intensiviert das Plasma in der Nähe der Target-Oberfläche, was zu einem verstärkten Ionenbeschuss und einer höheren Sputterrate führt.
Das Magnetfeld beim Magnetronsputtern steuert auch den Übertragungsweg des Plasmas.
Die vom Magnetron gebildeten magnetischen Linien erstrecken sich von einem Ende des Targets zum anderen.
Dieser Magnetfeldeinfang-Effekt erhöht das Ionisationsverhältnis und die Beschichtungsrate bei niedrigen Temperaturen.
Er trägt auch dazu bei, den Gaseinschluss in der Schicht zu verringern und die Energieverluste in den gesputterten Atomen zu minimieren.
Insgesamt ist das Magnetronsputtern eine plasmabasierte Beschichtungstechnik, bei der positiv geladene energiereiche Ionen aus einem magnetisch eingeschlossenen Plasma mit einem negativ geladenen Zielmaterial zusammenstoßen.
Durch diese Kollision werden Atome aus dem Target herausgeschleudert oder gesputtert, die sich dann auf einem Substrat ablagern.
Das Magnetronsputtern ist bekannt für seine Fähigkeit, qualitativ hochwertige Schichten herzustellen, und für seine Skalierbarkeit im Vergleich zu anderen PVD-Verfahren.
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