Što je DC magnetno raspršivanje?

DC magnetronsko raspršivanje je jedna od nekoliko vrsta raspršivanja, što je metoda fizičkog taloženja tankih filmova jednog materijala na drugi materijal parom. Najčešće metode taloženja raspršivanjem koje se koriste u 2011. su raspršivanje ionskim snopom, raspršivanje dioda i DC magnetronsko raspršivanje. Raspršivanje ima široku paletu znanstvenih i industrijskih primjena i jedan je od najbrže rastućih proizvodnih procesa koji se koriste u modernoj proizvodnji.

Vrlo jednostavno, raspršivanje se događa u vakuumskoj komori, gdje se tvar bombardira ioniziranim molekulama plina koje istiskuju atome iz tvari. Ti atomi lete i udaraju u ciljni materijal, koji se naziva supstrat, i vežu se za njega na atomskoj razini, stvarajući vrlo tanak film. Ovo taloženje raspršivanjem vrši se na atomskoj razini, tako da film i supstrat imaju praktički neraskidivu vezu, a proces proizvodi ujednačen, iznimno tanak i isplativ film.

Magnetroni se koriste u procesu raspršivanja kako bi pomogli u kontroli putanje pomaknutih atoma koji nasumično lete oko vakuumske komore. Komora je ispunjena niskotlačnim plinom, često argonom, a nekoliko visokonaponskih magnetronskih katoda postavljeno je iza mete materijala za oblaganje. Visok napon teče iz magnetrona preko plina i stvara visokoenergetsku plazmu koja pogađa cilj materijala premaza. Sila koju stvaraju ti udari iona plazme uzrokuje izbacivanje atoma iz materijala prevlake i vezanje sa podlogom.

Atomi koji se izbacuju u procesu raspršivanja obično lete kroz komoru nasumičnim uzorcima. Magnetroni proizvode visokoenergetska magnetska polja koja se mogu postaviti i manipulirati kako bi prikupila i zadržala generiranu plazmu oko supstrata. To prisiljava izbačene atome da putuju predvidljivim putovima do supstrata. Kontrolom putanje atoma, brzina taloženja i debljina filma također se mogu predvidjeti i kontrolirati.

Korištenje istosmjernog magnetronskog raspršivanja omogućuje inženjerima i znanstvenicima izračunavanje vremena i procesa potrebnih za proizvodnju posebnih kvaliteta filma. To se zove kontrola procesa i omogućuje upotrebu ove tehnologije industriji u operacijama masovne proizvodnje. Na primjer, raspršivanje se koristi za stvaranje premaza za optičke leće koje se koriste u predmetima kao što su dalekozori, teleskopi i oprema za infracrveno i noćno gledanje. Računalna industrija koristi CD-ove i DVD-ove koji su proizvedeni pomoću procesa raspršivanja, a industrija poluvodiča koristi raspršivanje za oblaganje mnogih vrsta čipova i pločica.

Moderni visokoučinkoviti izolirani prozori koriste staklo koje je premazano raspršivanjem, a ovim postupkom se proizvode mnogi okovi, igračke i ukrasni predmeti. Ostale industrije koje koriste raspršivanje uključuju zrakoplovnu, obrambenu i automobilsku industriju, medicinsku, energetsku, industriju rasvjete i stakla i mnoge druge. Unatoč već širokoj upotrebi, industrija nastavlja pronalaziti nove namjene za istosmjerno magnetronsko raspršivanje.