Magnetronsputtern

Dünnschichten aus Molybdän werden mithilfe des Magnetronsputtern (= Kathodenzerstäubung) aufgebracht (gesputtert). In diesem vakuumbasierten Beschichtungsprozess liegt das Ausgangsmaterial in Form eines Sputtertargets vor.

In einer Vakuumkammer wird durch Anlegen einer Spannung von einigen Hundert Volt und Einlassen von Argongas ein Plasma gezündet. Dieses besteht aus reinem Argon, positiv geladenen Argon-Teilchen (Argon-Ionen) und freien Elektronen. Die positiv geladenen Argon-Ionen werden durch ein elektrisches Feld zu der negativ geladenen Kathode (Target) hin beschleunigt. Dort treffen sie mit hoher kinetischer Energie von einigen zehn bis Hundert Elektronenvolt (eV) auf die Targetoberfläche. Ähnlich wie beim Billardspiel schlagen die Argonteilchen Sputtertargetatome aus der Oberfläche heraus. So wird das Beschichtungsmaterial langsam abgetragen. Die freigesetzten Atome des Targets fliegen durch die Vakuumkammer in Richtung der gegenüberliegenden Substrate, wo sie sich als dünne Schicht niederschlagen (ähnlich wie bei einem Badezimmerspiegel, der während des Duschens durch Wasserdampf beschlägt).

Wie PVD-Beschichtung funktioniert: