El plasma se forma en el sputtering mediante un proceso denominado ionización gaseosa, que consiste en crear un entorno gaseoso a baja presión dentro de una cámara de vacío e introducir un gas como el argón. A continuación, se aplica un alto voltaje al gas, que ioniza los átomos y crea un plasma.
Explicación detallada:
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Cámara de vacío e introducción de gas:
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El proceso comienza evacuando una cámara para crear el vacío. Esto es crucial, ya que reduce el número de moléculas de aire y otros contaminantes que podrían interferir en el proceso de sputtering. Una vez alcanzado el nivel de vacío deseado, se introduce en la cámara un gas noble, normalmente argón. La presión del gas se mantiene a un nivel que permita la ionización, normalmente no superior a 0,1 Torr.Ionización por gas:
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Una vez introducido el gas argón, se le aplica un alto voltaje, ya sea de CC o de RF. Este voltaje es suficiente para ionizar los átomos de argón, eliminando electrones y creando iones de argón cargados positivamente y electrones libres. El potencial de ionización del argón es de unos 15,8 electronvoltios (eV), que es la energía necesaria para eliminar un electrón de un átomo. La aplicación de voltaje en presencia del gas facilita la formación de un plasma, un estado de la materia en el que los electrones han sido despojados de los átomos.
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Formación del plasma:
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El gas ionizado, ahora un plasma, contiene una mezcla de átomos de gas neutro, iones, electrones y fotones. Este plasma se encuentra en un estado cercano al equilibrio debido a las interacciones dinámicas entre estas partículas. El plasma se mantiene mediante la aplicación continua de voltaje, que mantiene el proceso de ionización y mantiene el plasma activo.Interacción con el material objetivo:
El plasma se coloca cerca de un material objetivo, que suele ser un metal o una cerámica. Los iones de argón de alta energía en el plasma son acelerados hacia el material objetivo debido al campo eléctrico. Cuando estos iones chocan con el objetivo, transfieren su energía, haciendo que los átomos del objetivo sean expulsados o "pulverizados" en la fase gaseosa. Estas partículas expulsadas se desplazan y depositan sobre un sustrato, formando una fina película.
Control y mejora del plasma:
