El sputtering es un proceso utilizado para crear películas finas sobre diversos materiales. Es un tipo de deposición física en fase vapor (PVD) que consiste en utilizar un plasma gaseoso para extraer átomos de un material sólido y depositarlos después sobre una superficie. Esta técnica se utiliza mucho en industrias como la de los semiconductores, los CD, las unidades de disco y los dispositivos ópticos. Las películas creadas por sputtering son conocidas por su excelente uniformidad, densidad, pureza y adherencia.
¿Cómo funciona el sputtering? Explicado en 5 sencillos pasos
1. Preparación y cámara de vacío
El proceso comienza colocando el material que se desea recubrir, denominado sustrato, dentro de una cámara de vacío. Esta cámara está llena de un gas inerte, normalmente argón. El entorno de vacío es importante porque evita la contaminación y ayuda a controlar las interacciones entre el gas y el material objetivo.
2. Creación del plasma
El material objetivo, que es la fuente de los átomos para la película fina, está cargado negativamente, lo que lo convierte en un cátodo. Esta carga negativa hace que los electrones libres fluyan desde el cátodo. Estos electrones colisionan con los átomos de gas argón, desprendiendo electrones y creando un plasma. El plasma está formado por iones de argón cargados positivamente y electrones libres.
3. Bombardeo de iones
Los iones de argón cargados positivamente se aceleran hacia el blanco cargado negativamente debido a un campo eléctrico. Cuando estos iones energéticos chocan con el objetivo, desprenden átomos o moléculas del material objetivo. Este proceso se denomina pulverización catódica.
4. 4. Deposición del material
Los átomos o moléculas desprendidos del blanco forman una corriente de vapor que viaja a través de la cámara de vacío y se deposita sobre el sustrato. Esto da lugar a la formación de una fina película con propiedades específicas, como la reflectividad o la resistividad eléctrica, en función del material del blanco y del sustrato.
5. Variaciones y mejoras
Existen distintos tipos de sistemas de sputtering, como el sputtering por haz de iones y el sputtering por magnetrón. El bombardeo por haz de iones consiste en concentrar un haz de iones y electrones directamente en el blanco, mientras que el bombardeo por magnetrón utiliza un campo magnético para aumentar la densidad del plasma y la velocidad de bombardeo. El sputtering reactivo también puede utilizarse para depositar compuestos como óxidos y nitruros introduciendo un gas reactivo en la cámara durante el proceso de sputtering.
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