Kas ir izsmidzināšanas sistēma?

Izsmidzināšana ir pazīstama kā fiziska tvaiku nogulsnēšanās, jo plānā kārtiņa veidojas fizikāli, nevis ķīmisku reakciju rezultātā. Izsmidzināšanas sistēmā vakuuma kamerā ir mērķa materiāls, strāvas avots un gāzes plazma. Gāze, kas parasti ir cēlgāze, piemēram, argons, tiek ievadīta kamerā ar ļoti zemu spiedienu, lai sāktu procesu.

Strāvas avots ģenerē elektronus, kas bombardē gāzes plazmu, un šie elektroni izsit citus gāzē esošos elektronus. Tas izraisa gāzes jonizāciju un pozitīvu jonu veidošanos, kas pazīstami kā katjoni. Šie katjoni savukārt bombardē mērķa materiālu, izsitot mazos tā gabalus, kas pārvietojas cauri kamerai un nogulsnējas uz substrāta. Process ir viegli iemūžināms izsmidzināšanas sistēmas kamerā, jo gāzes plazmas jonizācijas laikā tiek atbrīvoti papildu elektroni.

Izsmidzināšanas sistēmas atšķiras pēc struktūras, strāvas avota, izmēra un cenas. Mērķa materiāla un substrāta orientācija ir raksturīga katrai iekārtai. Dažas sistēmas būs vērstas pret mērķa materiālu paralēli pamatnes virsmai, savukārt citas sasver jebkuru virsmu, veidojot atšķirīgu nogulsnēšanas modeli. Piemēram, konfokālā izsmidzināšana orientē vairākas mērķa materiāla vienības aplī, kas norāda uz fokusa punktu. Šāda veida sistēmās substrātu pēc tam var pagriezt, lai nodrošinātu vienmērīgāku nogulsnēšanos.

Strāvas avots arī atšķiras, jo dažas sistēmas izmanto līdzstrāvas (DC) strāvu, bet citas izmanto radiofrekvences (RF) jaudu. Viena veida izsmidzināšanas sistēma, kas pazīstama kā magnetronu izsmidzināšana, ietver arī magnētus, lai stabilizētu brīvos elektronus un izlīdzinātu plānās kārtiņas nogulsnēšanos. Šīs metodes piešķir izsmidzināšanas sistēmai dažādas īpašības attiecībā uz temperatūru un nogulsnēšanās ātrumu.

Izsmidzināšanas sistēmu izmēri ir dažādi, sākot no galddatora sistēmām līdz lielām iekārtām, kas ir lielākas par ledusskapi. Arī iekšējā kamera ir dažāda izmēra, taču parasti tā ir daudz mazāka nekā pati iekārta; vairumam kameru diametrs ir mazāks par 0,91 m.