Mecanwaith Gorchudd Sputtering

Ar hyn o bryd, ystyrir bod y ffenomen ysbeidiol yn ganlyniad uniongyrchol i'r gwrthdrawiad elastig, ac mae'r sbwriel yn broses gyfnewid o ynni cinetig yn llwyr. Pan fydd ïonau cadarnhaol yn bomio'r targed cathod ac mae ïon digwyddiad yn taro atomau ar wyneb y targed, mae gwrthdrawiad elastig yn digwydd. Mae'n trosglwyddo ei egni cinetig yn uniongyrchol i atom neu foleciwl ar wyneb y targed, ac mae'r atom hwn yn sicrhau ynni cinetig ac yna'n trosglwyddo'r egni i atomau mewnol y targed. Ar ôl cyfres o wrthdrawiadau wedi'u rhaeadru, pan fydd un o'r atomau neu'r moleciwlau yn cael momentwm sy'n pwyntio y tu allan i'r arwyneb targed, ac mae ganddo egni i oresgyn y rhwystr arwyneb (egni rhwymo), gellir ei wahanu o atomau neu foleciwlau eraill gerllaw a dianc o'r targed arwyneb i ddod yn atomau ysbwriel.

Ffigur 1. Gwrthdrawiad Cascade Diagram Schematig mewn Proses Sbwriel Solid-Wladwriaeth

Gellir gweld mai'r broses sbwriel yw'r broses sy'n cyfnewid ynni gan yr ïonau digwyddiad trwy gyfres o wrthdrawiadau. Dim ond tua 1% o'r egni gwreiddiol yw'r ynni y mae'r ïonau a drosglwyddwyd i'r atomau ysbwriel. Mae'r rhan fwyaf o'r ynni yn cael ei fwyta yn haen wyneb y targed trwy wrthdrawiad rhaeadru ac yna'i droi'n ddirgryniad o'r dailt grisial. Daw'r rhan fwyaf o'r atomau ysbwriel o'r haen arwynebol, a gellir ystyried bod yr atomau'n dechrau cwympo oddi ar yr wyneb pan fo'r targed yn cael ei ysbwriel. Os yw ynni'r ïon bomio yn annigonol, ni all yr atomau ar wyneb y targed ddirywio yn unig heb ysbwriel. Os yw'r ynni ïon bomio yn uchel, bydd cymhareb nifer yr atomau ysbwriel i nifer yr ïonau bomiog yn gostwng, oherwydd bod ffenomen yr ionization yn digwydd wrth i'r ynni ïon bomio fod yn rhy uchel.