Sähkölämmitysputken triodiruiskutus

Sähkölämmitysputken triodiruiskutus

Kolminapainen sputterointi on elektrodin - kuumakatodin - lisäämistä bipolaariseen sputterointiin, joka lähettää kuumia elektroneja. Sähkökentän vetovoiman alaisena kuumat elektronit kulkevat kohteen ja peruselektrodin välisen plasma-alueen läpi, mikä vahvistaa kuumien elektronien purkausta. Se ei voi vain parantaa sputterointinopeutta, vaan myös tehdä ruiskutusolosuhteiden hallinnasta helpompaa. Virran tiheys kasvaa arvoon 1-3mA/cm2, ja tavoitejännite putoaa arvoon 1-2kV. Kuumakatodin negatiivinen esijännite 0-50v. Tällä tavalla sputterointinopeus kasvaa ja pinnoitteen laatu paranee lisääntyneen laskeumatyhjiön ansiosta.

Quadrupoli sputtering

Triodisputteroinnin perusteella päällystyshuoneen ulkopuolelle lisätään ylimääräinen nippukela, joka tunnetaan myös apuanodina tai stabiilina elektrodina. Kierroskelan tehtävänä on kerätä elektroneja kohdekatodin ja substraattianodin väliin, jolloin muodostuu pienjännite- ja suurvirtaplasmakaaripylväs niiden väliin. Suuri määrä elektroneja törmäävät kaasuun ja ionisoituvat tuottaen suuren määrän ioneja. Elektronien spiraaliliike lisää etäisyyttä, jonka ne saavuttavat elektronien kerääjälle, mikä lisää törmäysionisaation todennäköisyyttä virrantiheydellä 2-5mA/cm2. Lisäksi niputuskelalla on myös rooli purkauksen vakauttajana.

Tämä sputterointimenetelmä ei vieläkään pysty hillitsemään kohteen synnyttämien nopeiden elektronien aiheuttamaa substraatin pommitusta, ja ongelmia on myös, kuten kalvokerroksen likaantumista filamentin epäpuhtauksien vuoksi.

RF-sputterointi

1960-luvulla radiotaajuista hehkupurkausta käytettiin tuottamaan ohuita kalvoja mistä tahansa materiaalista johtimista eristimiin, mikä oli laajalti käytetty sputterointimenetelmä. Radiotaajuus tarkoittaa taajuutta radioaaltojen lähetysalueella. RF-sputterointi on prosessi, jossa suurtaajuinen virtalähde yhdistetään kohdekatodiin. Radioaseman toiminnan häiriöiden välttämiseksi sputteroinnin taajuus on asetettu 13,56 MHz:iin. Korkeataajuisten pulssien vaikutuksesta elektronit saadaan kulkemaan pitkiä matkoja

Erotusliike aiheuttaa enemmän törmäyksiä kaasuatomien kanssa. Tällä tavalla kaasu voidaan ionisoida täydellisemmin, mikä parantaa sputterointivaikutusta. Radiotaajuisesta virtalähteestä tulevan vaihtuvan sähkökentän vaikutuksesta kaasussa olevat elektronit värähtelevät ja ionisoivat kaasun plasmaksi. RF-sputteroinnin haittana on, että suuritehoiset RF-virtalähteet eivät ole vain kalliita, vaan ne aiheuttavat myös ongelmia henkilökohtaisille suojauksille. Siksi RF-sputterointi ei sovellu teollisiin tuotantosovelluksiin.

www.superbheater.com