Lo sputtering al plasma è una tecnica utilizzata per creare film sottili di varie sostanze. Durante il processo di sputtering al plasma, un materiale bersaglio, sotto forma di gas, viene rilasciato in una camera a vuoto ed esposto a un campo magnetico ad alta intensità. Questo campo ionizza gli atomi dando loro una carica elettrica negativa. Una volta che le particelle sono ionizzate, atterrano su un materiale di substrato e si allineano, formando una pellicola abbastanza sottile da misurare tra poche e poche centinaia di particelle di spessore. Questi film sottili sono utilizzati in diversi settori, tra cui l’ottica, l’elettronica e la tecnologia dell’energia solare.
Durante il processo di sputtering al plasma, un foglio di substrato viene posto in una camera a vuoto. Questo substrato può essere composto da uno qualsiasi di un numero di materiali diversi, inclusi metallo, acrilico, vetro o plastica. Il tipo di substrato viene scelto in base alla destinazione d’uso del film sottile.
Lo sputtering al plasma deve essere eseguito in una camera a vuoto. La presenza di aria durante il processo di sputtering al plasma renderebbe impossibile depositare un film di un solo tipo di particella su un substrato, poiché l’aria contiene molti tipi diversi di particelle, inclusi azoto, ossigeno e carbonio. Dopo che il substrato è stato posizionato nella camera, l’aria viene aspirata continuamente. Una volta che l’aria nella camera è andata via, il materiale target viene rilasciato nella camera sotto forma di gas.
Solo le particelle che sono stabili in forma gassosa possono essere trasformate in film sottile attraverso l’uso dello sputtering al plasma. Film sottili composti da un singolo elemento metallico, come alluminio, argento, cromo, oro, platino o una lega di questi, vengono comunemente creati utilizzando questo processo. Sebbene esistano molti altri tipi di film sottili, il processo di sputtering al plasma è più adatto a questi tipi di particelle. Una volta che le particelle entrano nella camera a vuoto, devono essere ionizzate prima che si depositino su un materiale di substrato.
Potenti magneti vengono utilizzati per ionizzare il materiale bersaglio, trasformandolo in plasma. Quando le particelle del materiale bersaglio si avvicinano al campo magnetico, raccolgono elettroni aggiuntivi, che conferiscono loro una carica negativa. Il materiale bersaglio, sotto forma di plasma, cade quindi sul substrato. Spostando il foglio di substrato, la macchina può catturare le particelle di plasma e farle allineare. La formazione di film sottili può richiedere fino a pochi giorni, a seconda dello spessore desiderato del film e del tipo di materiale target.