El plasma se genera en el sputtering mediante un proceso denominado ionización gaseosa. Consiste en crear un entorno gaseoso a baja presión dentro de una cámara de vacío e introducir un gas, normalmente un gas inerte como el argón. A continuación, se aplica un alto voltaje al gas, que ioniza los átomos y crea un plasma. El voltaje necesario para la ionización del gas depende del gas utilizado y de su presión. Para el argón, un gas común utilizado en el sputtering, el potencial de ionización es de alrededor de 15,8 electronvoltios (eV).
La generación de plasma en el sputtering es crucial porque facilita la interacción entre el gas de sputtering y el material objetivo. Cuando se genera el plasma, hace que los iones del gas colisionen con la superficie del blanco. Estas colisiones son lo suficientemente energéticas como para desprender átomos de la superficie del blanco y expulsarlos a la fase gaseosa. Este proceso es fundamental para el mecanismo de sputtering, en el que los átomos expulsados se desplazan y depositan sobre un sustrato, formando una fina película.
La elección de utilizar gases inertes como el argón o el xenón como gas de sputtering es estratégica. Estos gases no reaccionan con el material objetivo ni se combinan con ningún gas de proceso, y su elevado peso molecular contribuye a aumentar las velocidades de sputtering y deposición. La naturaleza inerte de estos gases garantiza que la integridad del material objetivo se mantenga durante todo el proceso de sputtering, lo cual es esencial para conseguir las propiedades deseadas en la película depositada.
En resumen, el plasma en el sputtering se genera ionizando un gas de sputtering, normalmente un gas inerte, dentro de una cámara de vacío utilizando un alto voltaje. Esta ionización crea un entorno de plasma en el que los iones del gas pueden interactuar eficazmente con el material objetivo, provocando la eyección y deposición de átomos objetivo sobre un sustrato. Este proceso se controla y optimiza mediante factores como la presión del gas, el voltaje y la posición del sustrato para garantizar un recubrimiento uniforme.
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