Los parámetros del sputtering incluyen la corriente de sputter, el voltaje de sputter, la presión (vacío) en la cámara de muestras, la distancia del blanco a la muestra, el gas de sputter, el grosor del blanco, el material del blanco y el material o materiales de la muestra. Estos parámetros influyen significativamente en la velocidad de deposición, el proceso de pulverización catódica y la calidad del revestimiento.
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Corriente y tensión de pulverización catódica: Estos parámetros afectan directamente a la energía y a la velocidad de eliminación del material del blanco. Una mayor corriente y tensión suelen aumentar la velocidad de sputtering, pero también deben equilibrarse para evitar daños en el blanco o el sustrato.
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Presión (vacío) en la cámara de muestras: El nivel de vacío es crucial, ya que determina el recorrido libre medio de las partículas pulverizadas y la eficacia del proceso de pulverización catódica. Las presiones más bajas permiten que las partículas recorran distancias más largas sin colisiones, lo que mejora la velocidad de deposición y la uniformidad.
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Distancia del blanco a la muestra: Esta distancia afecta a la energía y al ángulo de incidencia de las partículas pulverizadas sobre el sustrato, lo que influye en las propiedades de la película, como el espesor y la uniformidad.
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Gas de pulverización: Normalmente se utilizan gases inertes como el argón. La elección del gas depende del peso atómico del material objetivo, con el fin de lograr una transferencia de momento eficaz. Por ejemplo, el neón es preferible para elementos ligeros, mientras que el criptón o el xenón se utilizan para elementos pesados.
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Espesor y material del blanco: El espesor del cátodo determina la longevidad del proceso de sputtering, mientras que el tipo de material influye en las propiedades de la película depositada. Los distintos materiales tienen rendimientos de sputtering diferentes y requieren condiciones de sputtering específicas.
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Material(es) de la muestra: El material del sustrato puede afectar a la adherencia, la tensión y otras propiedades de la película depositada. Diferentes sustratos pueden requerir ajustes en los parámetros de sputtering para lograr resultados óptimos.
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Tipo de potencia: La potencia de CC es adecuada para materiales conductores, mientras que la potencia de RF puede bombardear materiales no conductores. La CC pulsada ofrece ventajas en los procesos de sputtering reactivo.
El conjunto de estos parámetros permite un alto grado de control sobre el crecimiento y la microestructura de la película, posibilitando la optimización de diversas propiedades como el espesor, la uniformidad, la fuerza de adhesión, la tensión, la estructura de grano y las propiedades ópticas o eléctricas. La complejidad de estos parámetros también requiere una cuidadosa supervisión y ajuste para lograr los resultados deseados en los procesos de sputtering.
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