Napylanie to proces osadzania cienkiej warstwy, w którym stały materiał docelowy jest wyrzucany na powierzchnię podłoża w celu utworzenia cienkiej powłoki. System napylania to maszyna, w której zachodzi proces napylania. Zawiera cały proces i pozwala użytkownikowi dostosować temperaturę, moc, ciśnienie, cel i materiały podłoża.
Rozpylanie jest znane jako fizyczne osadzanie z fazy gazowej, ponieważ cienka warstwa powstaje w sposób fizyczny, a nie w wyniku reakcji chemicznych. W systemie napylania komora próżniowa zawiera materiał docelowy, źródło zasilania i plazmę gazową. Gaz, który zwykle jest gazem szlachetnym, takim jak argon, jest wprowadzany do komory pod bardzo niskim ciśnieniem, aby rozpocząć proces.
Źródło zasilania generuje elektrony, które bombardują plazmę gazową, a elektrony te wypychają inne elektrony obecne w gazie. Powoduje to jonizację gazu i tworzenie jonów dodatnich, znanych jako kationy. Kationy te z kolei bombardują materiał docelowy, odrzucając jego małe fragmenty, które przechodzą przez komorę i osadzają się na podłożu. Proces ten jest łatwo utrwalany w komorze systemu napylania, ponieważ dodatkowe elektrony są uwalniane podczas jonizacji plazmy gazowej.
Systemy rozpylania różnią się pod względem struktury, źródła zasilania, rozmiaru i ceny. Orientacja materiału docelowego i podłoża jest specyficzna dla każdej maszyny. Niektóre systemy będą skierowane do materiału docelowego równolegle do powierzchni podłoża, podczas gdy inne będą przechylać każdą powierzchnię, tworząc inny wzór osadzania. Na przykład rozpylanie konfokalne orientuje wiele jednostek materiału docelowego w okręgu skierowanym w stronę ogniska. Podłoże w tego typu systemie można następnie obracać w celu bardziej równomiernego osadzania.
Źródło zasilania również się zmienia, ponieważ niektóre systemy wykorzystują prąd stały (DC), podczas gdy inne wykorzystują energię o częstotliwości radiowej (RF). Jeden rodzaj systemu rozpylania, znany jako rozpylanie magnetronowe, obejmuje również magnesy, które stabilizują wolne elektrony i wyrównują osadzanie się cienkiej warstwy. Metody te nadają systemowi napylania różne właściwości pod względem temperatury i szybkości osadzania.
Systemy rozpylania mają różne rozmiary, od systemów stacjonarnych po duże maszyny, które są większe niż lodówka. Wewnętrzna komora również różni się rozmiarem, ale generalnie jest znacznie mniejsza niż sama maszyna; większość komór ma średnice mniejsze niż 1 jard (około 1 metra). Koszt systemu napylania waha się od mniej niż 20,000 650,000 USD zużytych do XNUMX XNUMX USD za nowy lub specjalnie zaprojektowany system.