Sarf Malzemeler kategorisinde yer alan, Magnetron sputter target ince film kaplama işlemlerinde kullanılan bir tekniktir.
Magnetron sputter target işlemi, bir hedef malzemeyi (target) yüksek enerjili iyonlarla bombardıman ederek malzemenin yüzeyinden parçacıklar çıkarmak ve bu parçacıkların bir alt tablaya (substrate) yapışmasını sağlamak amacıyla gerçekleştirilir. Hedef malzeme bir kathod olarak kullanılır ve tüp içerisinde vakum altında bulunur. Sarf malzemeler’ in yüzeyine negatif bir potansiyel uygulandığında, gaz ortamındaki pozitif iyonlar hedef malzemeye doğru hızla hareket ederler. Bu iyonlar hedef malzeme ile etkileşime girerken, malzemenin yüzeyinden parçacıklar kopar ve çıkar. Bu kopan parçacıklar ise substrate doğru yönlendirilir ve substrate üzerine yapışarak ince bir film tabakası oluştururlar. Sarf malzemeler’ den birisi olan Magnetron sputter target işlemi, yüksek kontrol edilebilirlik sunmaktadır. Ayrıca düşük sıcaklık gereksinimi gibi avantajlar da sunar. Bu nedenle, güneş pilleri, yarıiletken cihazlar, kaplama malzemeleri, optik filtreler ve daha birçok uygulama alanında kullanılmaktadır.
Sonuç olarak, magnetron sputter target (sarf malzemeler) ince film kaplama işlemlerinde kullanılan bir malzemedir. Bu teknikle yüksek kaliteli ince film tabakalarının oluşturulması sağlanır.
Magnetron Sputter Target (Sarf Malzemeler) Çalışma Prensibi
Magnetron sputter target ince film kaplama işlemi için kullanılan bir tekniktir. Tüm sistemin merkezinde “target” adı verilen bir kathod malzemesi bulunmaktadır. Sarf malzemeler içinde yer alan bu target’ın çalışma prensibi şu şekildedir:
1. Vakum Ortamı Oluşturma: İşlem başlamadan önce, sputter cihazı içerisinde vakum ortamı oluşturulmaktadır. Bu, işlem sırasında gaz moleküllerinin ve diğer parçacıkların engellenmesini sağlar.
2. Target Seçimi: İlk adım, kaplanacak ince film tabakasının bileşimine uygun bir target malzemesi seçmektir. Bu sarf malzemeler genellikle katot olarak adlandırılan bir elektrot üzerine monte edilmektedir.
3. Gaz Atmosferi İntrodüksiyonu: İşlem sırasında gaz atmosferi (genellikle argon gibi inaktif bir gaz) sputter odasına verilmektedir. Bu gaz atomları, plazma oluşturmak için elektriksel olarak uyarılmaktadır.
4. Negatif Potansiyel Uygulama: Target’ a negatif bir potansiyel uygulanır. Bu, target üzerine gelen argon iyonlarını çekerek onların yüzeye çarpmasını sağlar. Bu çarpışma sonucunda sarf malzemeler’ den olan target yüzeyinden atomlar veya moleküller koparılmaktadır.
5. Parçacıkların Ortama Salınımı: Çarpışmanın etkisiyle kopan parçacıklar (atomlar veya moleküller), sarf malzeme olan target’ın yüzeyinden ayrılmaktadır. Ardından vakum odası boyunca hareket eder.
6. Film Oluşumu: Kopan parçacıklar, substrate adı verilen başka bir yüzeye yönlendirilmektedir. Bu substrate, ince film tabakasının oluşacağı yüzeydir. Kopan parçacıklar, substrate yüzeyine çarptığında orada yapışır ve bir ince film tabakası oluşturur.
7. İnce Film Kalınlığının Kontrolü: İnce film tabakasının kalınlığı, işlem süresi ve target’a uygulanan güç gibi faktörlerle kontrol edilmektedir. Bu sayede istenilen film kalınlığı elde edilmektedir.
Sonuç olarak, sarf malzemeler içerisinde yer alan magnetron sputter target çalışma prensibi, target yüzeyine gelen gaz iyonlarının çarpışması sonucu parçacıkların koparılması ve bu parçacıkların substrate yapışması üzerine kuruludur. Bu yöntemle çeşitli malzemelerin ince film tabakaları üretilebilmektedir.
