Co to jest cel rozpylający?

Cel do napylania to materiał, który jest używany do tworzenia cienkich warstw w technice znanej jako osadzanie napylania lub osadzanie cienkich warstw. Podczas tego procesu napylany materiał docelowy, który zaczyna się jako ciało stałe, jest rozbijany przez jony gazowe na maleńkie cząstki, które tworzą spray i powlekają inny materiał, znany jako podłoże. Osadzanie przez napylanie jest powszechnie zaangażowane w tworzenie półprzewodników i chipów komputerowych. W rezultacie większość materiałów docelowych do napylania to metaliczne pierwiastki lub stopy, chociaż dostępne są niektóre cele ceramiczne, które tworzą utwardzone cienkie powłoki dla różnych narzędzi.

W zależności od charakteru tworzonej cienkiej warstwy, cele napylania mogą mieć bardzo duży rozmiar i kształt. Najmniejsze cele mogą mieć mniej niż 2.5 cm średnicy, podczas gdy największe prostokątne cele osiągają znacznie ponad 0.9 metra długości. Niektóre urządzenia do napylania będą wymagały większego celu napylania iw takich przypadkach producenci będą tworzyć segmentowane cele, które są połączone specjalnymi złączami.

Konstrukcje systemów napylania, czyli maszyn prowadzących proces osadzania cienkich warstw, stały się znacznie bardziej zróżnicowane i specyficzne. W związku z tym, kształt i struktura celu również zaczęły się poszerzać. Kształt tarczy rozpylającej jest zwykle prostokątny lub okrągły, ale wielu dostawców tarcz może na życzenie stworzyć dodatkowe specjalne kształty. Niektóre systemy rozpylania wymagają obracającego się celu, aby zapewnić bardziej precyzyjną, nawet cienką warstwę. Cele te mają kształt długich cylindrów i oferują dodatkowe korzyści, w tym większą szybkość osadzania, mniejsze uszkodzenia cieplne i zwiększoną powierzchnię, co prowadzi do większej ogólnej użyteczności.

Skuteczność napylania materiałów docelowych zależy od kilku czynników, w tym od ich składu i rodzaju jonów użytych do ich rozbicia. Cienkie folie, które wymagają czystych metali jako materiału docelowego, będą zwykle miały większą integralność strukturalną, jeśli cel jest tak czysty, jak to możliwe. Jony używane do bombardowania celu rozpylania są również ważne dla uzyskania cienkiej warstwy przyzwoitej jakości. Ogólnie rzecz biorąc, argon jest głównym gazem wybieranym do jonizacji i inicjowania procesu rozpylania, ale w przypadku celów, które mają lżejsze lub cięższe cząsteczki, bardziej skuteczny jest inny gaz szlachetny, taki jak neon dla lżejszych cząsteczek lub krypton dla cięższych cząsteczek. Ważne jest, aby masa atomowa jonów gazu była podobna do masy rozpylanych cząsteczek docelowych, aby zoptymalizować transfer energii i pędu, optymalizując w ten sposób równomierność cienkiej warstwy.