Sputteren is een fenomeen waarbij energierijke deeltjes (meestal positieve ionen van gassen) het oppervlak van een vaste stof (hierna het doelwit genoemd) raken, waardoor atomen (of moleculen) op het oppervlak van het doelwit ontsnappen.
Dit fenomeen werd in 1842 ontdekt door Grove toen kathodemateriaal migreerde naar de wand van een vacuümbuis tijdens een experiment om kathodische corrosie te bestuderen. Deze sputtermethode voor het afzetten van dunne films op een substraat werd in 1877 ontdekt. Vanwege de aanvankelijke problemen met de sputtersnelheid en de trage filmvorming, en de noodzaak van een hogedrukinstallatie en de toevoer van een actief gas, verliep de ontwikkeling van deze methode zeer traag en werd deze vrijwel volledig genegeerd. De methode werd slechts in beperkte mate toegepast op chemisch reactieve edelmetalen, vuurvaste metalen, diëlektrische materialen en chemische verbindingen. Pas in de jaren 70, met de opkomst van de magnetron sputtertechnologie, ontwikkelde sputtercoating zich snel en begon een heropleving. Dit komt doordat de magnetron sputtermethode de elektronen kan beperken door een orthogonaal elektromagnetisch veld, waardoor de kans op botsingen tussen elektronen en gasmoleculen toeneemt. Dit verlaagt niet alleen de spanning op de kathode, maar verbetert ook de sputtersnelheid van positieve ionen op de kathode, waardoor de kans op bombardement van elektronen op het substraat afneemt en de temperatuur ervan daalt. De belangrijkste kenmerken van deze methode zijn "hoge snelheid en lage temperatuur".
Hoewel het pas een tiental jaren geleden ontstond, is de sputtertechniek in de jaren tachtig vanuit het laboratorium doorgedrongen tot de industriële massaproductie. Met de verdere ontwikkeling van wetenschap en technologie is er de laatste jaren op het gebied van sputtercoating, met name door de introductie van ionenbundelversterkte sputtertechniek, een nieuwe sputtermodus ontstaan. Deze nieuwe techniek combineert een brede bundel van een sterke stroom ionenbron met magnetische veldmodulatie en conventionele dipoolsputtering. Daarnaast is er de introductie van een wisselstroomvoeding met middelhoge frequentie voor de magnetron sputterdoelbron. Deze magnetron sputtertechniek met middelhoge frequentie, ook wel twin target sputtering genoemd, elimineert niet alleen het "verdwijn"-effect van de anode, maar lost ook het "vergiftigings"-probleem van de kathode op. Dit verbetert de stabiliteit van magnetron sputteren aanzienlijk en vormt een solide basis voor de industriële productie van samengestelde dunne films. De afgelopen jaren is sputtercoating uitgegroeid tot een populaire en snelgroeiende filmvoorbereidingstechnologie, die een belangrijke rol speelt in de vacuümcoatingtechnologie.
–Dit artikel is gepubliceerd doorfabrikant van vacuümcoatingmachinesGuangdong Zhenhua
Geplaatst op: 05-12-2023