El sputtering es un proceso de deposición, concretamente un tipo de deposición física de vapor (PVD).
Este método implica la eyección de material de una fuente "objetivo", que luego se deposita sobre un "sustrato".
El proceso se caracteriza por la eyección física de los átomos de la superficie del blanco debido a la transferencia de impulso de una partícula energética bombardeante, normalmente un ion gaseoso de un plasma o una pistola de iones.
¿Es el sputtering una deposición? 4 puntos clave
1. 1. Mecanismo del sputtering
El sputtering funciona utilizando un plasma gaseoso para desprender átomos de la superficie de un material sólido.
El blanco suele ser una plancha del material que se va a recubrir sobre el sustrato.
El proceso comienza introduciendo un gas controlado, normalmente argón, en una cámara de vacío.
A continuación, se aplica energía eléctrica a un cátodo, creando un plasma autosostenido.
Los iones del plasma chocan con el objetivo, provocando la expulsión de átomos debido a la transferencia de momento.
2. Deposición sobre sustratos
Los átomos expulsados del blanco viajan a través del vacío o del entorno de gas a baja presión y se depositan sobre el sustrato.
Esta deposición puede producirse en diferentes condiciones de presión: en un vacío o gas a baja presión (<5 mTorr), las partículas pulverizadas no sufren colisiones en fase gaseosa antes de alcanzar el sustrato.
Alternativamente, a presiones de gas más altas (5-15 mTorr), las partículas energéticas pueden ser termalizadas por colisiones en fase gaseosa antes de la deposición.
3. Características de las películas pulverizadas
Las películas por pulverización catódica son conocidas por su excelente uniformidad, densidad, pureza y adherencia.
Este método permite la producción de aleaciones con una composición precisa mediante sputtering convencional o la creación de compuestos como óxidos y nitruros mediante sputtering reactivo.
La energía cinética de los átomos expulsados por sputtering suele ser mayor que la de los materiales evaporados, lo que mejora su adherencia al sustrato.
4. Ventajas del sputtering
Una ventaja significativa del sputtering es su capacidad para depositar materiales con puntos de fusión muy altos, que son difíciles de procesar con otros métodos.
Además, el proceso puede controlarse para depositar materiales de abajo arriba o de arriba abajo, lo que ofrece versatilidad en la formación de películas.
En resumen, el sputtering es un método de PVD versátil y eficaz que se utiliza para depositar películas finas en diversos sectores, como el de los semiconductores, los dispositivos ópticos y el almacenamiento de datos.
Su capacidad para producir películas adherentes de alta calidad a partir de una amplia gama de materiales lo convierte en una técnica valiosa en la ciencia y la ingeniería de materiales.
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