El sputtering catódico es un proceso utilizado en la deposición de películas finas en el que un blanco sólido es bombardeado por iones de alta energía. Este proceso se consigue creando una descarga luminosa entre dos electrodos dentro de una atmósfera enrarecida en condiciones de vacío. Los dos electrodos son el blanco (cátodo) y el sustrato (ánodo).
En el sputtering catódico, se aplica un campo de corriente continua para crear una descarga entre los electrodos. Al introducir un gas inerte, normalmente argón, se forma un plasma mediante la ionización del gas. A continuación, los iones de argón cargados positivamente se aceleran hacia el blanco cargado negativamente (cátodo), lo que da lugar a la pulverización catódica del material.
A continuación, el material pulverizado, en forma de átomos o moléculas, se deposita sobre el sustrato, formando una fina película o revestimiento. El espesor del material depositado suele oscilar entre 0,00005 y 0,01 mm. Entre los materiales que se suelen utilizar como blanco se incluyen el cromo, el titanio, el aluminio, el cobre, el molibdeno, el tungsteno, el oro y la plata.
El sputtering es un proceso de grabado que altera las propiedades físicas de una superficie. Puede utilizarse para diversas aplicaciones, como recubrir sustratos para mejorar la conductividad eléctrica, reducir los daños térmicos, mejorar la emisión secundaria de electrones y proporcionar películas finas para microscopía electrónica de barrido.
La técnica de pulverización catódica consiste en introducir un gas controlado, normalmente argón, en una cámara de vacío. El cátodo, o blanco, se energiza eléctricamente para generar un plasma autosostenido. Los átomos de gas del plasma se convierten en iones cargados positivamente al perder electrones y son acelerados hacia el blanco. El impacto disloca átomos o moléculas del material objetivo, creando una corriente de vapor. Este material pulverizado atraviesa la cámara y se deposita sobre el sustrato en forma de película o revestimiento.
En un sistema de pulverización catódica, el cátodo es el blanco de la descarga gaseosa y el sustrato actúa como ánodo. Los iones energéticos, normalmente iones de argón, bombardean el blanco, provocando la expulsión de átomos. A continuación, estos átomos inciden sobre el sustrato, formando un revestimiento.
El sputtering DC es un tipo específico de sputtering catódico que utiliza una descarga gaseosa DC. El cátodo sirve como fuente de deposición, el sustrato y las paredes de la cámara de vacío pueden actuar como ánodo, y la fuente de alimentación es una fuente de CC de alto voltaje.
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