Las fuentes de plasma son herramientas esenciales en diversas aplicaciones industriales y de investigación. Pueden clasificarse en tres tipos principales: microondas, radiofrecuencia y corriente continua (CC). Cada tipo funciona a frecuencias diferentes y tiene aplicaciones y mecanismos únicos.
Explicación de los 3 tipos principales de fuentes de plasma
1. Plasma de microondas
El plasma de microondas opera a una alta frecuencia electromagnética de alrededor de 2,45 GHz. Esta alta frecuencia permite la ionización eficiente de los gases, lo que conduce a la formación de especies reactivas. Estas especies reactivas son cruciales para sintetizar materiales de carbono como diamantes, nanotubos de carbono y grafeno.
2. Plasma de radiofrecuencia (RF)
El plasma de radiofrecuencia funciona a una frecuencia de aproximadamente 13,56 MHz. Se utiliza ampliamente en procesos como el depósito químico en fase vapor mejorado por plasma (PECVD). En el PECVD, una fuente de energía externa ioniza átomos y moléculas para crear plasma. La energía de RF mantiene el estado de plasma dentro de un entorno controlado, normalmente en una cámara de reacción.
3. Plasma de corriente continua (CC)
El plasma de corriente continua se genera utilizando un generador de corriente continua de alto voltaje, normalmente de hasta 1.000 voltios. Este tipo de plasma se utiliza comúnmente en procesos como la nitruración (iónica) por plasma y la carburación. Las temperaturas pueden oscilar entre 750°C (1400°F) para la nitruración y 1100°C (2400°F) para la carburación. El plasma DC forma una descarga luminosa dentro de un horno de plasma, facilitando las reacciones químicas necesarias para estos procesos.
Además de estos tipos primarios, el plasma también puede generarse utilizando audiofrecuencias (10 o 20 kHz), aunque éstas son menos comunes. La elección de la fuente de plasma depende de los requisitos específicos de la aplicación, incluidas las velocidades de reacción deseadas, la temperatura y los tipos de materiales que se procesan. Cada tipo de fuente de plasma tiene su propio conjunto de ventajas y limitaciones, lo que las hace adecuadas para diferentes aplicaciones industriales y de investigación.
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