rozpylanie katodowe

rozpylanie katodowe,

emisja atomów z powierzchni materiału wywołana wyładowaniem jarzeniowym (wyładowanie elektryczne), zachodzącym w gazie pod działaniem pola elektr. wytworzonego przez elektrody, z których jedna (katoda) jest wykonana z rozpylanego materiału;

napięcie elektr. pomiędzy elektrodami, umieszczonymi w zbiorniku próżniowym zawierającym gaz pod obniżonym ciśnieniem, wynosi kilka kV. R.k. zachodzi wskutek bombardowania powierzchni katody przez dodatnie jony znajdujące się w zjonizowanym gazie (plazmie), stąd używana czasem nazwa rozpylanie (oczyszczanie) plazmowe. Jony te przekazują bezpośrednio (w pierwotnych zderzeniach) swój pęd atomom powierzchni katody lub atomom na niej zaadsorbowanym albo wnikając w katodę, ulegają wstecznym rozproszeniom (w kierunku powierzchni) i zachowując dostatecznie dużą energię, przekazują ją atomom powierzchni w następnych zderzeniach. R.k. jest wykorzystywane w spektrometrach jonów wtórnych SIMS i w spektrometrach mas. W przemyśle elektronicznym jest stosowane do oczyszczania powierzchni kryształów (np. przed nanoszeniem warstw epitaksjalnych) oraz w procesach osadzania cienkich warstw, m.in. przy wytwarzaniu przyrządów półprzewodnikowych i układów scalonych (planarna technologia) oraz płyt CD, a także przy otrzymywaniu wielowarstwowych struktur wykazujących gigantyczne magnetooporowe zjawisko. W urządzeniach przem. w celu zwiększenia strumienia jonów stosuje się dodatkowo pole magnet. (magnetrony), wydłużające tory elektronów w plazmie i zwiększające prawdopodobieństwo jonizacji, oraz katody o specjalnej konstrukcji. R.k. jest zjawiskiem negatywnym w przypadku lamp wyładowczych, gdyż powoduje ograniczenie ich trwałości.

Jan Kozubowski