Kas ir Sputtering?

Sprauslāt ir process, ar kuru daļiņas izmests no cieto mērķa materiālus sakarā ar apšaudes mērķi ar enerģisks daļiņas, jo īpaši gāzes jonu laboratorijā. Tas notiek tikai tad, kad ienākošie daļiņu kinētiskā enerģija ir daudz augstāks nekā parastajiem siltuma enerģiju (1 eV). Šis process var izraisīt laikā ilgstoša jona vai plazmas apšaudes materiāla ievērojamu materiālu, eroziju un tādējādi var būt kaitīga. No otras puses, tas parasti izmanto plānas plēves nogulsnēšanos, kodināšanas un analīžu metodes. Sputtering tiek darīts vai nu līdzstrāvas spriegums (DC Sputtering) vai izmantojot maiņstrāvas spriegums (RF Sputtering). DC Sputtering, spriegums tiek iestatīts no 3-5 kV un RF Sputtering, barošanas avots ir iestatīts pie 14 MHz. pielietojot maiņstrāvu, joni iekšā plazmas svārstās, kas rada pieaugumu līmeni plazmā.

Fizika un sprauslāja

Fizisko uzplaiksnījavirza impulsu apmaiņu starp mērķa materiālus sadursmēs atomu un jonu.

Incidentu jonu ieskaitīt sadursmes kaskādēs mērķa. Šādām kaskādēm atsitiens un sasniedz mērķa virsma ar enerģiju, kas lielāks par virszemes saistošs enerģētikas, atoms nebūtu izstumts, un šis process ir pazīstams kā sprauslāt. Ja mērķis ir plānas atomu skalā, sadursmes kaskādē var sasniegt mērķi aizmugurē un atomu nevar izbēgt no virsmas saistošu enerģiju "Transmisija". Atomi izstumts no mērķa par incidentu jonu vidējo skaitu sauc uz-sprakšķam ražu un ir atkarīga no jonu incidents leņķis, jonu enerģijas, jonu un mērķa atomu masu un virsmas saistošs enerģētikas atomu mērķa. Kristālisko mērķa orientāciju kristāla asu attiecībā uz mērķa virsmas ir būtisks.

Primāro daļiņu tīstīdamās procesam var piegādāt dažādos veidos: piemēram, plazmaspaātrinātāju, jonu avots vai radioaktīvu materiālu, kas izstaro alfa daļiņas.

Modeļa apraksta sprauslāt kaskādes režīmā – amorfas dzīvoklis mērķiem ir Tompsona analītisko modeli. Algoritms, kas simulē sprauslāja, pamatojoties uz kvantu mehāniskā apstrādē, ieskaitot elektroni, sloksņošanas pie augstas enerģijas tiek īstenota programma TRIM.

Citu mehānismu fizisko sprauslāt ir siltuma smaile sprauslāt. Tas var notikt, kad nepārtrauktās ir pietiekami blīvs un pēc tam ienākošais jonu smago pietiekami, ka sadursmes notiek ļoti tuvu viens otram. Tad binārais sadursmes tuvināšanu vairs nav derīga, bet drīzāk collisional process būtu jāsaprot kā daudzas ķermeņa procesā. Blīvu sadursmes izraisīt karstuma smaile (arī sauc par siltuma smaile), kas būtībā kūst kristāla lokāli. Ja izkausēta zonā atrodas pietiekami tuvu virsmai, ņemot vērā šķidruma virsmu un/vai microexplosions plūsma var sprauslot liela skaita atomiem. Siltuma smaile sprauslāt ir vissvarīgākais smago jonu (teiksim, Xe vai Au vai klastera joni) ar enerģiju keV-MeV diapazons bombardē blīvs, bet mīksto metālu, ar zemu kušanas punktu (Ag, as, Pb, utt.). Siltuma smaile sprauslāt bieži vien palielina nonlinearly ar enerģiju un par nelielu klastera joni var izraisīt dramatiskas tīstīdamās raža no klastera, apmēram 10 000.

Fizisko sprauslāt ir vienāds vai lielāks par jonu enerģijas kādā ion maksimālās enerģijas nodošanu parauga atoms ir vienāds ar saistošu enerģijas virsmas atoms skaidri noteiktu minimālo energoefektivitātes slieksnis. Šī robežvērtība parasti ir kaut kur diapazonā 10 – 100 eV.

Preferenču sprauslāt var rasties sākumā, ja daudzkomponentu cieto mērķi tiek bombardēti un tur nav cietā stāvoklī difūziju. Ja enerģijas pārnesi ir daudz efektīvāk ir viena no mērķa komponentiem un/vai tā ir mazāk stingri piesaistīta stabilo, tā sprauslot efektīvāk nekā citi. Ja šajā AB sakausējumu sastāvdaļas A vispirms ir kaut ko nobuldurēja, cieto virsmu būs ilgstošas apšaudes laikā kļūt bagātināts ar B komponents, tādējādi palielinot B ir brakšķēja šādu varbūtību, ka pārslveida materiāla sastāvu galu galā atgriezīsies AB.