El sputtering electrónico es un proceso por el que se expulsa material de una superficie sólida debido a la interacción con electrones energéticos o iones pesados muy cargados. Este fenómeno es distinto del sputtering tradicional, que suele implicar el bombardeo físico por iones. En el sputtering electrónico, la expulsión de material se debe principalmente a excitaciones electrónicas dentro del sólido, lo que puede dar lugar al sputtering incluso en aislantes donde la energía de estas excitaciones no se disipa inmediatamente, a diferencia de lo que ocurre en los conductores.
El mecanismo del sputtering electrónico implica la transferencia de energía de partículas de alta energía a los electrones del material objetivo. Esta transferencia de energía puede excitar a los electrones a estados de mayor energía, dando lugar a diversos fenómenos como vibraciones de la red (fonones) o excitaciones electrónicas (plasmones). Cuando estas excitaciones son suficientemente energéticas, pueden hacer que los átomos del material superen su energía de enlace y sean expulsados de la superficie. Este proceso es especialmente eficaz en los aislantes porque la energía de las excitaciones electrónicas puede retenerse el tiempo suficiente para provocar la pulverización catódica, mientras que en los conductores, esta energía se distribuiría rápidamente por todo el material, reduciendo la probabilidad de expulsión de átomos.
Un ejemplo de pulverización electrónica en la naturaleza se observa en la luna Europa de Júpiter, donde los iones de alta energía de la magnetosfera de Júpiter pueden expulsar grandes cantidades de moléculas de agua de la superficie helada de la luna. Este proceso demuestra los elevados rendimientos de pulverización catódica posibles gracias a las excitaciones electrónicas, que pueden ser significativamente mayores que los conseguidos mediante el bombardeo iónico tradicional.
En las aplicaciones tecnológicas, el sputtering electrónico es menos habitual que los métodos de sputtering tradicionales, que utilizan el bombardeo iónico para depositar películas finas. Las técnicas tradicionales de pulverización catódica, como la pulverización catódica de CC y RF, implican el uso de gases inertes como el argón para crear un plasma que bombardea un material objetivo, haciendo que expulse átomos que luego se depositan como una película fina sobre un sustrato. Estos métodos se utilizan ampliamente en la fabricación de diversos productos, desde revestimientos reflectantes hasta dispositivos semiconductores avanzados.
En general, el sputtering electrónico es un proceso especializado que destaca el papel de las excitaciones electrónicas en la expulsión de material de las superficies, sobre todo en aislantes. Contrasta con los métodos tradicionales de sputtering, pero comparte el objetivo común de la deposición de material mediante la eyección de átomos de un material de origen.
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