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Quando un solido è bombardato con atomi o ioni o molecole, se l'energia delle particelle incidenti è maggiore della energia di legame dei solidi (5 eV) gli atomi nel solido sono espulsi dalla superficie. Gli atomi espulsi vanno nella fase gassosa e il fenomeno viene chiamato sputtering (non esiste un termine italiano). Se però l'energia è molto più elevata (qualche keV) le particelle bombardanti penetrano in profondità e il processo diviene la impiantazione ionica. Se invece l'energia è minore di 5 eV gli atomi rimbalzano sulla superficesuperficie o rimangono sulla superficie e poi lentamente, specialmente se sono atomidi gas nobili, vengono desorbiti e tornano nella fase vapore.
[[Immagine:Schema--Sputtering.png|left|thumb|350px|Schema semplificato di un sistema di sputtering]]
Il bombardamento con gli elettroni non produce sputtering a meno che l'energia non sia di molte centinaia di eV a causa del fatto che il trasferimento di energia cinetica dagli elettroni, leggeri, agli atomi del bersaglio, di molti ordini di grandezza più pesanti, è molto inefficiente. Per bombardare la superficie gli ioni sono usati in quanto la loro energia cinetica può essere resa sufficientemente elevata mediante campi elettrici.
Lo sputtering è comunemente usato dall'industria dei semiconduttori per depositare film sottili di vari materiali quali Tungsteno, Alluminio, Titanio, Rame. In genere poichè la temperatura del substrato può mantenersi bassa è la tecnica ideale per realizzare contatti metallici nei dispositivi elettronici. Una altra applicazione importante sono gli [[w:Trattamento_antiriflesso|strati antiriflettenti]] sulle lenti che vengono comunemente realizzate con tale tecnica. La metallizazione di contenitori in plastica anche viene realizzata in genere con tale tecnica. Nella fabbricazione di CD e DVD il metallo depositato, in genere Alluminio, è depositato mediante sputtering.
 
LaLe superficesuperfici degli hard disk sono costituite da Ossido di Cromo (CrO<sub>x</sub>) o altri materiali sempre cresciuti con la stessa tecnologia.
 
== Paragone con altre tecniche di deposizione==
=== Distribuzione angolare===
[[File:PVD.svg|520px|thumb|left|a) Distanze elevate tra target e substrato accentuano il fenomeno della diffusione con le molecole del gas e causano distribuzione angolare ampie. <br/> b) Avvicinare il target al substrato non modifica sostanzialmente la distribuzione angolare. <br/> c)nel caso si debbano riempire contatti stretti per diminuire ulteriormente la distribuzione angolare si fa uso di un collimatore interposto tra target e substrato.]]
Un difetto del processo di sputtering è la grande distribuzione angolare degli atomi che incidono sulla superficesuperficie, dovuta agli urti degli atomi provenienti dal target e il gas. Tale distribuzione angolare è un problema tecnologico quando si debbono metallizzare zone molto fonde e strette: in quanto il film via via crescendo tende a chiudere il buco superiore di fatto non permettendo un contatto tra lo strato superiore ed inferiore. La distribuzione angolare di un film tipico è mostrato nella figura a fianco (a). Avvicinando il target al substrato diminuisce la probabilità di urti, ma la distribuzione angolare non cambia in maniera apprezzabile, figura (b), in quanto la necessità di avere una buona uniformità di sputtering implica che vi sia una piccola separazione tra il target ed il substrato, riducendo gli urti con le molecole del gas. Anche in questo caso gli atomi incidono sulla superficesuperficie con un'ampia distribuzione angolare.
Per diminuire la distribuzione angolare si può diminuire la pressione al di sotto di 0.1 Pa, generando un minor effetto di scattering del gas.
 
===Struttura e morfologia===
Studi approfonditi sulla struttura e la topografia di film sputterati metallici sono dovuti a J. A. Thornton <ref>J.A. Thornton, Influence of apparatus geometry and deposition conditions on the structure and topography of thick sputtered coatings, J. Vac. Sci. Tech., '''11''',666 (1974)</ref>. In tale studio viene esteso il modello delle zone di crescita introdotto per i film evaporati<ref>B. A. Movchan and A. V. Demchishin, Study of the structure and properties of thick vacuum condensates of nickel, titanium, tungsten, aluminium oxide and zirconium dioxide, Phys. Met. Metallogr., '''28''' 83 (1969) </ref>. Thornton introduce una nuova zona detta T, che è osservata per Argon a bassa pressione ed è caratterizzata da grani fibrosi densamente impacchettati. Il punto più importante di questa estensione del modello è l'enfasi che viene data alla pressione '''p''' che è considerato un parametro significativo per il processo. La ragione
che la pressione gioca un ruolo significativo è dovuto al fatto che gli atomi che escono dal substrato escono con una elevata energia cinetica e la pressione attraverso il [[w:Cammino_libero_medio|cammino libero medio]] determina l'energia con cui arrivano sulla superficesuperficie dove cresce il film. L'altro parametro che determina le prorietà del film è la temperatura di deposizione.
 
Poichè la deposizione attraverso sputtering viene inquadrata nelle crescite assistite da plasma, oltre agli atomi neutri vi sono anche speci cariche (come gli ioni Argon) che urtano la superficesuperficie dove viene cresciuto il film, e questa componente può esercitare effetti notevoli. Se definiamo
i flussi ioni ed atomici con ''J<sub>i</sub>'' e ''J<sub>a</sub>'', si trova che il rapporto ''J<sub>i</sub>/J<sub>a</sub>'' gioca un ruolo decisivo sulla morfologia e sulla struttura microscopica del film<ref>H. Windischman,Intrinsic stress in sputter-deposited thin film, Rev. Sol. St. Mat. Sci., '''17''' 547 (1992)</ref>. La ragione dipende da parametri strutturali quali le orientazione preferenziale dei [[w:Cristalliti|cristalliti]] e dallo stato dello stress residuo.
 
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