El sputtering DC, aunque económico y eficiente para muchos recubrimientos metálicos, se enfrenta a varias limitaciones, particularmente con materiales no conductores y en términos de utilización del blanco y estabilidad del plasma.
Limitaciones con materiales no conductores:
El sputtering DC tiene dificultades con materiales no conductores o dieléctricos porque estos materiales pueden acumular carga con el tiempo. Esta acumulación de carga puede dar lugar a problemas de calidad como la formación de arcos o el envenenamiento del material objetivo. La formación de arcos puede interrumpir el proceso de sputtering e incluso dañar la fuente de alimentación, mientras que el envenenamiento del blanco puede provocar el cese del sputtering. Este problema se debe a que el sputtering de corriente continua se basa en una corriente continua, que no puede atravesar materiales no conductores sin provocar una acumulación de carga.Utilización del blanco:
En el sputtering por magnetrón, el uso de un campo magnético anular para atrapar electrones da lugar a una alta densidad de plasma en regiones específicas, lo que provoca un patrón de erosión no uniforme en el blanco. Este patrón forma una ranura en forma de anillo que, si penetra en el blanco, lo inutiliza por completo. En consecuencia, la tasa de utilización del blanco es a menudo inferior al 40%, lo que indica un desperdicio importante de material.
Inestabilidad del plasma y limitaciones de temperatura:
El sputtering por magnetrón también sufre de inestabilidad del plasma, lo que puede afectar a la consistencia y calidad de las películas depositadas. Además, es difícil conseguir un sputtering de alta velocidad a bajas temperaturas para materiales magnéticos fuertes. A menudo, el flujo magnético no puede atravesar el blanco, lo que impide añadir un campo magnético externo de refuerzo cerca de la superficie del blanco.Velocidad de deposición para dieléctricos:
El sputtering DC muestra una tasa de deposición pobre para dieléctricos, que normalmente oscila entre 1-10 Å/s. Esta lenta tasa puede ser un inconveniente significativo para la deposición de dieléctricos. Esta lentitud puede ser un inconveniente importante cuando se trata de materiales que requieren una tasa de deposición elevada.
Coste y complejidad del sistema:
