15
A
N e
A t
S j
w .
. .
+
= .....................................................5
dengan : j
+
= rapat arus berkas ion mAcm
2
S = sputter yield atomion t = waktu sputtering detik
A = berat atom amu e = muatan elektron 1,6 x 10
-19
coulomb N
A
= bilangan Avogadro 6,021 x 10
23
atommol Jumlah partikelatom tersputter yang menempel pada permukaan material
persatuan luas adalah Wasa dan Hayakawa, 1992 :
d p
w k
W .
. =
...........................................................6 dengan : k = konstanta r
c
r
a
dengan r
c
dan r
a
masing-masing adalah jari-jari katoda dan anoda, bernilai 1 untuk sistem planar
w = banyaknya partikel yang terpercik dari satuan luas katoda
p = tekanan gas lucutan Torr d = jarak antar elektroda m
2.1.5. Energi Ion Gas
Sputter
Pada prinsipnya ion memiliki ukuran yang sama dengan atom, sehingga ketika ion menumbuk permukaan, dapat dikatakan sebagai tumbukan antar atom
datang ion dengan atom permukaan. Dalam tumbukan itu terjadi proses pemindahan energi. Agar terjadi proses sputtering, energi ion harus lebih besar
daripada energi ikat antar atom-atom permukaan. Besarnya energi yang
16 dipindahkan selama proses tumbukan berlangsung bila arah ion datang tegak lurus
permukaa target θ = 0, maka energi yang ditransfer adalah maksimum dan
besarnya Ohring, 1992 adalah :
i s
i s
i t
E M
M M
M E
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
+ =
2
4 …………………………7
Dengan E
i
adalah energi ion penumbuk [eV], E
t
adalah energi ion yang dipindahkan [eV], M
i
adalah massa atom ion gas sputter [amu] dan M
s
adalah massa atom target [amu].
2.1.6. Kelebihan Metode
Sputtering DC
Metode sputtering diaplikasikan untuk meningkatkan sifat keras, tahan aus, tahan korosi maupun tahan suhu tinggi. Metode sputtering telah terbukti
mampu meningkatkan kekerasan permukaan logam dengan beberapa keuntungan antara lain Sujitno Tjipto, B. A., 2003 :
1. Dapat melapisi lapisan tipis dari bahan dengan titik leleh tinggi; 2. Dapat melapisi bahan logam, paduan, semikonduktor dan bahan
isolator; 3. Daya rekatnya tinggi;
4. Ketebalan lapisan dapat dikontrol; 5. Penghematan bahan yang dideposisikan.
