Co to jest rozpylanie plazmowe?

Napylanie plazmowe to technika stosowana do tworzenia cienkich warstw różnych substancji. Podczas procesu napylania plazmowego materiał docelowy w postaci gazu jest uwalniany do komory próżniowej i wystawiony na działanie pola magnetycznego o dużym natężeniu. To pole jonizuje atomy, nadając im ujemny ładunek elektryczny. Gdy cząstki zostaną zjonizowane, lądują na materiale podłoża i ustawiają się w linii, tworząc warstwę wystarczająco cienką, która mierzy od kilku do kilkuset cząstek. Te cienkie folie są używane w wielu różnych gałęziach przemysłu, w tym w optyce, elektronice i technologii energii słonecznej.

Podczas procesu napylania plazmowego arkusz podłoża umieszczany jest w komorze próżniowej. To podłoże może składać się z wielu różnych materiałów, w tym metalu, akrylu, szkła lub tworzywa sztucznego. Rodzaj podłoża dobierany jest na podstawie przeznaczenia cienkiej folii.

Napylanie plazmowe musi odbywać się w komorze próżniowej. Obecność powietrza podczas procesu napylania plazmowego uniemożliwiłaby osadzanie warstewki tylko jednego rodzaju cząstek na podłożu, ponieważ powietrze zawiera wiele różnych rodzajów cząstek, w tym azot, tlen i węgiel. Po umieszczeniu podłoża w komorze powietrze jest stale odsysane. Gdy powietrze z komory zniknie, materiał docelowy jest uwalniany do komory w postaci gazu.

Tylko cząstki, które są stabilne w postaci gazowej, mogą zostać przekształcone w cienką warstwę za pomocą napylania plazmowego. Za pomocą tego procesu zwykle tworzy się cienkie folie złożone z jednego metalicznego pierwiastka, takiego jak aluminium, srebro, chrom, złoto, platyna lub ich stop. Chociaż istnieje wiele innych rodzajów cienkich warstw, proces napylania plazmowego najlepiej nadaje się do tego typu cząstek. Gdy cząstki wejdą do komory próżniowej, muszą zostać zjonizowane, zanim opadną na materiał podłoża.

Silne magnesy służą do jonizacji materiału docelowego, zamieniając go w plazmę. Gdy cząstki materiału docelowego zbliżają się do pola magnetycznego, wychwytują dodatkowe elektrony, które nadają im ładunek ujemny. Materiał docelowy w postaci plazmy opada następnie na podłoże. Przesuwając arkusz podłoża, maszyna może wyłapywać cząstki plazmy i ustawiać je w jednej linii. Formowanie cienkich folii może zająć do kilku dni, w zależności od pożądanej grubości folii i rodzaju materiału docelowego.