La formación de plasma en el sputtering es un proceso crucial que inicia la técnica de sputtering, que se utiliza en el depósito físico en fase vapor (PVD) para depositar películas finas sobre un sustrato.
Explicación de los 6 pasos clave
1. Preparación de la cámara de vacío
La cámara de deposición se evacua primero a una presión muy baja, normalmente en torno a 10^-6 torr, para minimizar la contaminación por gases residuales.
Una vez alcanzado el vacío deseado, se introduce en la cámara el gas de pulverización catódica, como el argón.
2. Aplicación de tensión
Se aplica un voltaje entre dos electrodos de la cámara. Este voltaje es crítico para iniciar el proceso de ionización.
3. Ionización y formación de plasma
La tensión aplicada ioniza el gas de pulverización catódica, creando una descarga luminosa. En este estado, los electrones libres colisionan con los átomos del gas, haciendo que pierdan electrones y se conviertan en iones cargados positivamente.
Este proceso de ionización transforma el gas en un plasma, un estado de la materia en el que los electrones se disocian de sus átomos.
4. Aceleración de los iones
Los iones positivos del gas de sputtering son acelerados hacia el cátodo (el electrodo cargado negativamente) debido al campo eléctrico creado por la tensión aplicada.
5. Bombardeo y pulverización catódica
Los iones acelerados chocan con el material objetivo, transfiriendo su energía y provocando la expulsión de átomos del objetivo. Estos átomos expulsados se desplazan y depositan sobre el sustrato, formando una fina película.
6. Velocidad de sputtering
La velocidad a la que se pulveriza el material del blanco depende de varios factores, como el rendimiento de pulverización, el peso molar del material del blanco, su densidad y la densidad de la corriente de iones.
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