El pulverizado iónico es un proceso utilizado en la deposición de películas finas.
Consiste en acelerar iones energéticos hacia un material objetivo.
Estos iones chocan contra la superficie del objetivo y provocan la expulsión o pulverización de átomos.
A continuación, los átomos pulverizados se desplazan hacia un sustrato y se incorporan a una película en crecimiento.
¿Cómo funciona el sputtering iónico? Explicado en 7 sencillos pasos
1. Creación de iones energéticos
El proceso de sputtering requiere iones con suficiente energía.
Estos iones se dirigen hacia la superficie del blanco para expulsar átomos.
La interacción entre los iones y el material objetivo viene determinada por la velocidad y la energía de los iones.
Pueden utilizarse campos eléctricos y magnéticos para controlar estos parámetros.
2. El papel de los electrones parásitos
El proceso comienza cuando un electrón disperso cerca del cátodo es acelerado hacia el ánodo.
Este electrón colisiona con un átomo de gas neutro, convirtiéndolo en un ion cargado positivamente.
3. Pulverización catódica por haz de iones
El bombardeo por haz de iones consiste en concentrar un haz de iones y electrones en un objetivo para bombardear material sobre un sustrato.
El proceso comienza colocando la superficie que necesita el recubrimiento dentro de una cámara de vacío llena de átomos de gas inerte.
El material recibe una carga negativa que lo convierte en cátodo y hace que fluyan electrones libres.
Estos electrones libres chocan entonces con los electrones que rodean a los átomos de gas cargados negativamente.
Como resultado, los electrones del gas son expulsados, convirtiendo los átomos de gas en iones de alta energía cargados positivamente.
El material objetivo atrae estos iones, que colisionan con él a gran velocidad, desprendiendo partículas de tamaño atómico.
4. Partículas pulverizadas
Estas partículas atraviesan la cámara de vacío y caen sobre el sustrato, creando una película de iones expulsados.
La misma direccionalidad y energía de los iones contribuye a lograr una película de alta densidad y calidad.
5. La cámara de vacío
En un sistema de sputtering, el proceso tiene lugar dentro de una cámara de vacío.
El sustrato para el recubrimiento de la película suele ser vidrio.
El material fuente, conocido como blanco para sputtering, es un blanco giratorio de metal, cerámica o incluso plástico.
Por ejemplo, el molibdeno puede utilizarse como blanco para producir películas finas conductoras en pantallas o células solares.
6. Inicio del proceso de sputtering
Para iniciar el proceso de sputtering, el gas ionizado se acelera mediante un campo eléctrico hacia el blanco, bombardeándolo.
Las colisiones entre los iones que inciden y el material del blanco provocan la expulsión de átomos de la red del blanco al estado gaseoso de la cámara de recubrimiento.
Estas partículas del blanco pueden entonces volar por línea de visión o ser ionizadas y aceleradas por fuerzas eléctricas hacia el sustrato, donde son adsorbidas y pasan a formar parte de la película delgada en crecimiento.
7. Pulverización catódica de corriente continua
El sputtering DC es una forma específica de sputtering que utiliza una descarga gaseosa DC.
En este proceso, los iones golpean el blanco (cátodo) de la descarga, que sirve como fuente de deposición.
El sustrato y las paredes de la cámara de vacío pueden actuar como ánodo, y se utiliza una fuente de alimentación de CC de alto voltaje para proporcionar la tensión necesaria.
Siga explorando, consulte a nuestros expertos
¿Busca un equipo de pulverización iónica de alta calidad para su laboratorio?
No busque más, ¡consulte a KINTEK!
Nuestra tecnología de vanguardia y nuestra experiencia en sputtering con haz de iones le ayudarán a conseguir procesos de deposición precisos y eficientes.
Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para obtener más información sobre nuestras soluciones innovadoras y llevar su investigación al siguiente nivel.
