Argon ist aus mehreren Gründen eine beliebte Wahl für die Magnetronzerstäubung.
Warum wird Argon bei der Magnetronzerstäubung verwendet? 4 Hauptgründe werden erklärt
1. Hohe Zerstäubungsrate
Argon hat eine hohe Zerstäubungsrate.
Das heißt, wenn es ionisiert und beschleunigt wird, stößt es effektiv Atome aus dem Zielmaterial aus.
Die hohe Sputterrate ist entscheidend für die schnelle und gleichmäßige Abscheidung von dünnen Schichten auf Substraten.
Das Magnetfeld beim Magnetronsputtern konzentriert die Elektronen und Ionen, wodurch die Ionisierung des Argons verstärkt und die Geschwindigkeit, mit der das Targetmaterial ausgestoßen wird, erhöht wird.
2. Inerte Natur
Argon ist ein inertes Gas.
Das bedeutet, dass es nicht ohne Weiteres mit anderen Elementen reagiert.
Diese Eigenschaft ist von entscheidender Bedeutung bei Sputterprozessen, bei denen die Unversehrtheit des Targetmaterials und die Reinheit der abgeschiedenen Schicht entscheidend sind.
Die Verwendung eines Inertgases wie Argon stellt sicher, dass die chemische Zusammensetzung des Targetmaterials während des Sputterprozesses nicht verändert wird und die gewünschten Eigenschaften der abgeschiedenen Schicht erhalten bleiben.
3. Niedriger Preis und Verfügbarkeit
Argon ist relativ preiswert und in hochreiner Form weithin verfügbar.
Diese wirtschaftlichen und logistischen Vorteile machen Argon zu einer praktischen Wahl für Industrie- und Forschungsanwendungen, bei denen Kosteneffizienz und Zugänglichkeit wichtige Faktoren sind.
4. Verstärkte Ionisierung mit Magnetfeld
Das Vorhandensein eines Magnetfelds beim Magnetronsputtern hilft beim Einfangen der Elektronen in der Nähe des Zielmaterials.
Dadurch wird die Elektronendichte erhöht.
Eine höhere Elektronendichte erhöht die Wahrscheinlichkeit von Zusammenstößen zwischen Elektronen und Argonatomen, was zu einer effizienteren Ionisierung von Argon (Ar+) führt.
Die erhöhte Anzahl von Ar+-Ionen wird dann von dem negativ geladenen Target angezogen, was zu einer höheren Sputterrate und damit zu einem effizienteren Abscheidungsprozess führt.
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