スパッタコーティングは、基材上に薄く機能的なコーティングを施し、その耐久性と均一性を向上させる物理蒸着プロセスである。このプロセスでは、スパッタリングカソードを帯電させてプラズマを形成し、ターゲット表面から材料を放出させる。カソードに付着したターゲット材料は磁石によって均一に侵食され、高エネルギー粒子が基板に衝突して原子レベルで結合する。この結果、表面コーティングではなく、基材への材料の永久的な一体化が実現する。
詳しい説明
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プロセス力学:スパッタコーティングプロセスは、スパッタリングカソードの帯電から始まり、プラズマの形成を開始する。このプラズマにより、ターゲット表面から材料が放出される。ターゲット材料はカソードにしっかりと固定され、材料の浸食が安定かつ均一になるように磁石が戦略的に使用される。
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分子間相互作用:分子レベルでは、放出されたターゲット材料は、運動量移動プロセスを通じて基板に向けられる。ターゲットからの高エネルギー粒子が基材に衝突し、材料をその表面に押し込む。この相互作用により、原子レベルで強い結合が形成され、コーティング材料が基材に効果的に統合されます。
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利点と用途:スパッタコーティングの主な利点は、安定したプラズマを発生させることで、コーティングの均一な成膜を可能にすることです。この均一性により、コーティングは一貫した耐久性のあるものになります。スパッタコーティングは、ソーラーパネル、建築用ガラス、マイクロエレクトロニクス、航空宇宙、フラットパネルディスプレイ、自動車など、さまざまな産業で広く使用されています。
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スパッタリングの種類:スパッタリング自体は、直流（DC）、高周波（RF）、中周波（MF）、パルスDC、HiPIMSなど、複数のサブタイプがある汎用性の高いプロセスである。各タイプは、コーティングと基板の要件に応じて特定のアプリケーションを持っています。
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SEMアプリケーション:走査型電子顕微鏡（SEM）では、導電性のない試料や導電性の低い試料に極薄の導電性金属膜をコーティングします。このコーティングは静電場の蓄積を防ぎ、二次電子の検出を高めてS/N比を向上させる。この目的に使用される一般的な金属には、金、金/パラジウム、白金、銀、クロム、イリジウムなどがあり、膜厚は通常2～20 nmの範囲である。
要約すると、スパッタコーティングは、様々な基材上に薄く、耐久性があり、均一なコーティングを成膜するための重要な技術であり、SEMサンプル前処理を含む様々な産業や用途において、その機能性を向上させます。
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