El sputtering es un método utilizado para crear películas finas, concretamente un tipo de deposición física de vapor (PVD).
A diferencia de otros métodos de deposición de vapor, el material fuente (blanco) no se funde.
En su lugar, los átomos del blanco son expulsados por transferencia de momento desde una partícula bombardeadora, normalmente un ion gaseoso.
Este proceso permite la deposición de películas finas con energías cinéticas elevadas, lo que conduce a una mejor adherencia y a la capacidad de trabajar con materiales de puntos de fusión muy elevados.
4 puntos clave para entender el sputtering de películas finas
1. 1. Descripción general del proceso
El sputtering consiste en el uso de un plasma gaseoso para desprender átomos de la superficie de un material sólido.
A continuación, estos átomos se depositan para formar una capa extremadamente fina sobre la superficie de los sustratos.
Esta técnica se utiliza ampliamente en la deposición de películas finas para semiconductores, CD, unidades de disco y dispositivos ópticos.
2. Mecanismo del sputtering
En el proceso de sputtering, se introduce un gas controlado, normalmente argón, en una cámara de vacío.
A continuación, se utiliza una descarga eléctrica para energizar un cátodo, estableciendo un plasma autosostenido.
El blanco, que es el material que se va a depositar, se expone a este plasma.
Los iones del plasma bombardean el blanco, provocando la expulsión de átomos debido a la transferencia de energía cinética.
3. Tipos de Sputtering
- Sputtering convencional: Se utiliza para depositar elementos, aleaciones y mezclas. Permite un control preciso de la composición de la película depositada.
- Sputtering reactivo: Implica el uso de gases reactivos (como oxígeno o nitrógeno) para depositar compuestos como óxidos o nitruros.
4. Ventajas del sputtering
- Alta energía cinética: Los átomos expulsados por sputtering tienen una mayor energía cinética en comparación con los de evaporación, lo que conduce a una mejor adhesión y a películas más densas.
- Versatilidad: El sputtering puede utilizarse para depositar una amplia gama de materiales, incluidos aquellos con puntos de fusión muy altos.
- Uniformidad y pureza: Las películas pulverizadas presentan una uniformidad, densidad y pureza excelentes, que son cruciales para muchas aplicaciones.
El sputtering es esencial en la fabricación de diversos componentes y dispositivos, como revestimientos protectores, circuitos integrados, células solares y revestimientos ópticos/decorativos.
La capacidad de controlar con precisión la composición, el grosor y la uniformidad de la película hace que el sputtering sea el método preferido frente a otras técnicas de deposición.
En resumen, el sputtering es un método versátil y eficaz para depositar películas finas con propiedades controladas, lo que lo hace indispensable en diversas aplicaciones tecnológicas.
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