El sputtering de oro es una técnica utilizada para depositar una fina capa de oro sobre diversas superficies, como placas de circuitos, joyas metálicas o implantes médicos. Este proceso forma parte de la deposición física de vapor (PVD) e implica la eyección de átomos de oro de un material objetivo, normalmente un disco de oro macizo o aleación de oro, mediante el bombardeo de iones de alta energía en una cámara de vacío.
Proceso de pulverización catódica de oro:
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Configuración de la cámara de vacío: El proceso comienza en una cámara de vacío donde se colocan el material objetivo (oro o aleación de oro) y el sustrato (la superficie a recubrir). El entorno de vacío es crucial para evitar la contaminación y permitir que los átomos de oro se desplacen directamente al sustrato sin interferencias.
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Bombardeo con iones de alta energía: Se dirigen iones de alta energía al blanco de oro. Este bombardeo de iones hace que los átomos de oro sean expulsados del blanco en un proceso conocido como pulverización catódica. Los iones suelen proceder de un gas como el argón, que se ioniza dentro de la cámara para proporcionar la energía necesaria.
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Deposición de átomos de oro: Los átomos de oro expulsados viajan a través del vacío y se depositan sobre el sustrato, formando una capa fina y uniforme de oro. Este proceso de deposición se controla cuidadosamente para garantizar el grosor y la uniformidad deseados de la capa de oro.
Tipos de sputtering de oro:
- Sputtering DC: Se trata de uno de los métodos más sencillos y económicos, en el que se utiliza una fuente de corriente continua (CC) para excitar el material objetivo. Se utiliza comúnmente debido a su simplicidad y rentabilidad.
- Deposición por evaporación térmica: En este método, el oro se calienta y evapora utilizando un elemento calefactor resistivo eléctrico en un entorno de baja presión. A continuación, el oro evaporado se condensa en el sustrato.
- Deposición en fase vapor por haz de electrones: Esta técnica utiliza un haz de electrones para calentar el oro en un entorno de alto vacío. Los iones de alta energía del haz de electrones hacen que el oro se evapore y se condense en el sustrato.
Aplicaciones y ventajas del sputtering de oro
- Durabilidad y resistencia a la corrosión: Las películas de oro bombardeadas son excepcionalmente duras y resistentes a la corrosión y al deslustre. Esto las hace ideales para aplicaciones en la industria de la relojería y la joyería, donde la durabilidad y la apariencia son fundamentales.
- Control de grano fino: El proceso permite un control preciso de la deposición de oro, lo que posibilita la creación de patrones y tonos personalizados, como el oro rosa, mediante el control de la mezcla de oro y cobre y la oxidación de átomos de metal libres durante el sputtering.
Equipos y condiciones:
Todos los tipos de sputtering de oro requieren equipos especializados y condiciones controladas para garantizar la calidad y uniformidad de la capa de oro. Los fabricantes producen equipos específicos para este fin, y el proceso puede ser realizado por empresas privadas que lo soliciten.
Esta explicación detallada abarca los aspectos fundamentales del sputtering de oro, destacando su proceso, tipos, aplicaciones y el equipo y las condiciones necesarias para su aplicación con éxito.
