El sputtering de magnetrón DC es una técnica de deposición física de vapor (PVD) utilizada para depositar películas finas sobre sustratos. El proceso implica varios pasos y componentes clave:
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Configuración de la cámara de vacío: El material objetivo (la sustancia que se va a recubrir) se coloca en una cámara de vacío paralela al sustrato (el objeto que se va a recubrir). Primero se evacua la cámara para eliminar gases e impurezas y, a continuación, se rellena con un gas inerte de gran pureza, normalmente argón.
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Aplicación de la corriente eléctrica: Se aplica una corriente eléctrica continua, normalmente del orden de -2 a -5 kV, al material objetivo, que actúa como cátodo. Esto crea una polarización negativa en el blanco. Simultáneamente, se aplica una carga positiva al sustrato, convirtiéndolo en el ánodo.
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Creación de plasma y pulverización catódica: El campo eléctrico aplicado ioniza el gas argón, creando un plasma. Este plasma contiene iones de argón cargados positivamente. Bajo la influencia del campo eléctrico, estos iones son acelerados hacia el blanco cargado negativamente. Al impactar, desprenden átomos del material objetivo en un proceso denominado pulverización catódica.
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Deposición de películas finas: Los átomos del blanco expulsados se desplazan en una distribución en línea recta y se condensan en la superficie del sustrato, formando una película delgada.
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Papel del campo magnético: En el sputtering por magnetrón, se introduce un fuerte campo magnético cerca del blanco. Este campo magnético hace que los electrones del plasma se muevan en espiral a lo largo de las líneas de flujo magnético, confinando el plasma cerca del blanco. Este confinamiento mejora la ionización del gas y la velocidad de sputtering, ya que se impide que los electrones alcancen el sustrato y permanecen cerca del blanco, aumentando la densidad del plasma.
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Ventajas y aplicaciones: El sputtering por magnetrón de corriente continua es el método preferido por sus elevadas velocidades de deposición y su capacidad para recubrir grandes sustratos con metales puros como hierro, cobre y níquel. Es relativamente fácil de controlar y rentable, por lo que resulta adecuado para diversas aplicaciones industriales.
Este proceso es un método fundamental en la fabricación de diversos componentes electrónicos y ópticos, ya que proporciona revestimientos precisos y eficaces.
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