スパッタされた金の厚さは、スパッタプロセスの特定の条件によって変化する。
一般的に非常に薄く、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できる。
この式において、IはmA単位の電流であり、tは分単位の時間である。
例えば、20 mAの電流と2~3分の時間を使用した場合、厚さは約300~450オングストローム(3~4.5 nm)となる。
1.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。
高エネルギーイオンが金ターゲットに衝突し、金原子が基板上に放出され蒸着される。
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る。
2.厚さの計算
Th = 7.5 I t の式は、前述の条件(電圧2.5KV、ターゲットから試料までの距離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。
3.アプリケーションに関する考察
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効果的であり、一般的に使用されている。
4.成膜速度のばらつき
この文献では、白金ターゲットを使用した場合、一般的に他の材料の約半分の成膜速度になるとも述べている。
このことは、白金のスパッタリングに同様の設定をすると、金よりも薄いコーティングが得られる可能性があることを示唆している。
要約すると、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、特定の用途とスパッタリング・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及ぶ可能性がある。
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