Target di sputtering magnetron circolare a vuoto ideale, target di sputtering RAME - Cu o piastra di supporto Cu, diametro 3'' x spessore 0,25", purezza 99,99 percento

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RAME - Cu

I target di sputtering in rame (Cu) sono comunemente utilizzati nella deposizione di film sottili grazie alle eccellenti proprietà elettriche e termiche del rame. Ecco un breve riassunto dei target di sputtering in rame nei film sottili:

1. Proprietà del materiale:
Elevata conduttività elettrica: il rame è uno dei migliori conduttori di elettricità, il che lo rende ideale per film sottili in applicazioni microelettroniche ed elettriche.
Conduttività termica: il rame ha un'elevata conduttività termica, che lo rende prezioso per i film sottili in cui la dissipazione del calore è fondamentale.
Duttilità: il rame è un materiale duttile, ovvero può formare pellicole sottili meccanicamente stabili e flessibili.
2. Metodi di deposizione:

Sputtering DC: poiché il rame è un materiale conduttivo, lo sputtering magnetron DC è comunemente utilizzato per la deposizione efficiente di film sottili.
Sputtering RF: sebbene sia preferibile lo sputtering DC, lo sputtering RF può essere utilizzato anche per determinate applicazioni in cui sono necessari campi alternati.
Sputtering reattivo: il rame può essere spruzzato in ambienti reattivi con gas come l'ossigeno per formare ossidi di rame (ad esempio, CuO, Cu2O) per applicazioni specifiche.

3. Applicazioni:
Microelettronica: il rame è ampiamente utilizzato nei circuiti integrati, nei dispositivi semiconduttori e nei transistor a film sottile come interconnessioni e contatti elettrici grazie alla sua superiore conduttività elettrica.
Circuiti stampati (PCB): i sottili film di rame sono essenziali nella fabbricazione dei PCB, dove formano percorsi conduttivi per i componenti elettronici.
Celle solari: il rame viene utilizzato in alcune celle solari a film sottile per i contatti elettrici e come componente di composti come il CIGS (seleniuro di rame, indio e gallio).
Rivestimenti ottici: il rame viene occasionalmente utilizzato nei rivestimenti riflettenti e negli specchi grazie alla sua elevata riflettività nelle gamme del visibile e dell'infrarosso.
Dissipatori di calore e gestione termica: i film sottili di rame vengono utilizzati in applicazioni in cui la conduttività termica è essenziale, come i dissipatori di calore e gli strati di gestione termica nella microelettronica.

4. Proprietà della pellicola:
Elevata conduttività elettrica: i film sottili di rame hanno eccellenti proprietà elettriche, rendendoli ideali per gli strati conduttivi nell'elettronica.
Conduttività termica: le pellicole di rame dissipano efficacemente il calore, migliorando l'affidabilità e la longevità del dispositivo nelle applicazioni elettroniche ad alta potenza.
Resistenza alla corrosione: le pellicole di rame possono essere soggette a ossidazione, pertanto spesso vengono aggiunti strati protettivi (come nichel o cromo) per prevenirne la corrosione.
Adesione: il rame ha una buona adesione a diversi substrati, ma a volte vengono utilizzati strati adesivi (come titanio o cromo) per migliorare l'adesione con determinati materiali.
5. Deposizione reattiva:

Ossidi di rame (CuO, Cu2O): il rame può essere polverizzato in un ambiente ricco di ossigeno per formare ossidi di rame, che trovano applicazioni nell'elettronica, nei sensori e nel fotovoltaico grazie alle loro proprietà semiconduttrici.

6. Sfide:
Ossidazione: il rame è soggetto a ossidazione, soprattutto in presenza di aria o umidità. Per evitarlo, la deposizione viene spesso eseguita in un ambiente controllato e possono essere applicati strati protettivi aggiuntivi.
Elettromigrazione: nella microelettronica, i film sottili di rame possono subire elettromigrazione, dove gli atomi si muovono sotto l'influenza di una corrente elettrica, portando potenzialmente al guasto del dispositivo. Gli strati barriera (ad esempio, tantalio o titanio) vengono utilizzati per mitigare questo effetto.
Diffusione: il rame può diffondersi in altri materiali, in particolare il silicio, il che può degradare le prestazioni del dispositivo. Le barriere di diffusione (come il tantalio) vengono utilizzate per impedirlo.

Riepilogo:
I target di sputtering in rame (Cu) sono essenziali per le applicazioni a film sottile nella microelettronica, nelle celle solari, nei rivestimenti ottici e nella gestione termica, grazie all'elevata conduttività elettrica, conduttività termica e duttilità del rame. Lo sputtering DC è comunemente utilizzato per la deposizione di rame e lo sputtering reattivo può creare ossidi di rame per applicazioni specializzate. I film sottili di rame sono ampiamente utilizzati per interconnessioni, contatti elettrici e dissipazione del calore, sebbene sia necessario prestare attenzione per prevenire l'ossidazione e la diffusione in applicazioni sensibili.

Note:
Si raccomanda di legare la piastra di supporto metallica o elastomerica per tutti i materiali target dielettrici perché questi materiali hanno caratteristiche che non sono adatte allo sputtering, come fragilità e bassa conduttività termica. Questi target sono più suscettibili allo shock termico a causa della loro bassa conduttività termica e quindi potrebbero richiedere specifiche procedure di rampa di aumento e diminuzione della potenza durante le fasi di avvio e arresto.