スパッタリングされた金の厚さは、スパッタリングプロセスの特定の条件によって変化する可能性があるが、通常は非常に薄く、ナノメートル単位で測定されることが多い。参考文献に記載されている式によると、アルゴンガス中でスパッタリングされたAu/Pdコーティングの厚さ(Th)は、Th = 7.5 I tという式を用いて計算することができ、ここでIはmA単位の電流、tは分単位の時間である。例えば、20 mAの電流と2~3分の時間を使用すると、厚さは約300~450オングストローム(3~4.5 nm)となる。
説明
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スパッタリングプロセス: 金スパッタリングでは、真空チャンバー内で基板上に金原子を蒸着させる。高エネルギーのイオンが金ターゲットに衝突し、金原子を基板上に放出、蒸着させる。蒸着される金層の厚さは、イオン砲撃の強度、ターゲットと基板間の距離、スパッタリングプロセスの時間によって決まります。
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厚さの計算: Th = 7.5 I t の式は、前述の条件(電圧2.5KV、ターゲットと試料の距離50mm)に特有のものである。これはオングストローム単位で厚さを計算するもので、1オングストロームは0.1ナノメートルに相当する。したがって、300~450オングストロームのコーティングは、30~45nmの金に相当する。
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アプリケーションの考察: 金は二次電子収率が高く、スパッタリング中に大きな島や粒が形成されるため、高倍率のイメージングには不向きである。これは、高倍率での表面詳細の可視性に影響を及ぼす可能性がある。しかし、低倍率や特定の機能特性(導電性、耐食性など)を必要とする用途では、金スパッタリングは有効であり、一般的に使用されている。
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成膜速度のばらつき: この参考文献には、白金ターゲットを使用した場合、通常、他の材料の約半分の蒸着速度になることも記載されている。こ れ は 、同 様 の 設 定 で 白 金 を ス パッタ ー す る と 、金 に 比 べ て 薄 い コ ー テ ィ ン グ が 得 ら れ る か も し れ な い こ と を 示 し て い る 。
まとめると、スパッタリングされた金の厚さはスパッタリング・パラメーターに大きく依存し、特定の用途やスパッタリング・プロセス中に設定された条件によって、数ナノメートルから数十ナノメートルの範囲になる。
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