La frecuencia utilizada en el sputtering por RF suele estar en el rango de 5-30 MHz, siendo 13,56 MHz la frecuencia más común. Esta frecuencia se elige debido a su asignación para instrumentos industriales, científicos y médicos (ISM) por el Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT, lo que garantiza que no interfiere con los servicios de telecomunicaciones. Además, la frecuencia de 13,56 MHz es lo suficientemente baja como para permitir que los iones de argón transfieran su momento al blanco, lo cual es crucial para el proceso de pulverización catódica.
La elección de 13,56 MHz es estratégica por varias razones:
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Asignación de banda ISM: La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) ha designado los 13,56 MHz como parte de la banda ISM, específicamente para aplicaciones industriales, científicas y médicas. Esta designación ayuda a evitar interferencias con otras comunicaciones de radiofrecuencia, garantizando que el proceso de sputtering pueda funcionar sin interrumpir ni ser interrumpido por otras tecnologías basadas en RF.
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Eficiencia de transferencia de momento: A esta frecuencia, la escala de tiempo es propicia para la transferencia eficaz del impulso de los iones de argón al material objetivo. Esto es fundamental, ya que si la frecuencia fuera mayor, los iones no tendrían tiempo suficiente para transferir eficazmente su momento, lo que podría dar lugar a un sputtering menos eficaz.
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Dinámica de los electrones: La frecuencia de 13,56 MHz también resulta equilibrada desde el punto de vista de la dinámica de los electrones. A frecuencias más altas, los electrones son más dominantes en el proceso de sputtering, lo que puede alterar las características de la deposición, haciéndola más similar a la evaporación por haz de electrones. Al utilizar 13,56 MHz, el proceso mantiene un equilibrio en el que tanto los iones como los electrones desempeñan papeles significativos, pero los iones no están inmovilizados, lo que garantiza un sputtering eficaz.
En resumen, la frecuencia de 13,56 MHz en el sputtering por RF es el resultado tanto del cumplimiento de la normativa como de consideraciones prácticas relacionadas con la física de las interacciones entre iones y electrones durante el proceso de sputtering. Esta frecuencia garantiza un funcionamiento eficaz y sin interferencias del sistema de sputtering, por lo que resulta ideal para la deposición de películas finas, especialmente de materiales no conductores.
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