Vad är plasmaförstoftning?

Plasmaförstoftning är en teknik som används för att skapa tunna filmer av olika ämnen. Under plasmaförstoftningsprocessen släpps ett målmaterial, i form av en gas, in i en vakuumkammare och utsätts för ett magnetfält med hög intensitet. Detta fält joniserar atomerna genom att ge dem en negativ elektrisk laddning. När partiklarna väl har joniserats landar de på ett substratmaterial och ställer sig i linje och bildar en film som är tillräckligt tunn att den mäter mellan några och några hundra partiklar tjocka. Dessa tunna filmer används i en rad olika industrier, inklusive optik, elektronik och solenergiteknik.

Under plasmaförstoftningsprocessen placeras ett ark av substrat i en vakuumkammare. Detta substrat kan vara sammansatt av vilket som helst av ett antal olika material, inklusive metall, akryl, glas eller plast. Typen av substrat väljs utifrån den avsedda användningen av den tunna filmen.

Plasmaförstoftning måste göras i en vakuumkammare. Närvaron av luft under plasmaförstoftningsprocessen skulle göra det omöjligt att avsätta en film av endast en typ av partikel på ett substrat, eftersom luft innehåller många olika typer av partiklar, inklusive kväve, syre och kol. Efter att substratet placerats i kammaren, sugs luften ut kontinuerligt. När luften i kammaren är borta släpps målmaterialet in i kammaren i form av en gas.

Endast partiklar som är stabila i gasform kan omvandlas till tunn film genom användning av plasmaförstoftning. Tunna filmer som består av ett enda metalliskt element, såsom aluminium, silver, krom, guld, platina eller en legering av dessa skapas vanligtvis med denna process. Även om det finns många andra typer av tunna filmer, är plasmaförstoftningsprocessen bäst lämpad för dessa typer av partiklar. När partiklarna väl kommer in i vakuumkammaren måste de joniseras innan de sätter sig på ett substratmaterial.

Kraftfulla magneter används för att jonisera målmaterialet och förvandla det till plasma. När partiklar av målmaterialet närmar sig magnetfältet plockar de upp ytterligare elektroner, vilket ger dem en negativ laddning. Målmaterialet, i form av plasma, faller sedan till substratet. Genom att flytta runt arket av substrat kan maskinen fånga upp plasmapartiklarna och få dem att ställas i linje. Tunna filmer kan ta upp till några dagar att bilda, beroende på önskad tjocklek på filmen och typen av målmaterial.