La principal diferencia entre el plasma de RF (radiofrecuencia) y el plasma de microondas está relacionada con su longitud de onda y la forma en que se transmite la energía al producto tratado.
El plasma de RF opera a una frecuencia de aproximadamente 13,56 MHz, mientras que el plasma de microondas opera a una frecuencia de alrededor de 2,45 GHz. La diferencia de frecuencia da lugar a diferentes características y aplicaciones para cada tipo de plasma.
El plasma de microondas se caracteriza por una alta radiación electromagnética en el rango de los GHz. Se utiliza habitualmente para sintetizar materiales de carbono como diamantes, nanotubos de carbono y grafeno. La alta frecuencia del plasma de microondas permite una transferencia eficiente de energía y el calentamiento del producto tratado.
Por otro lado, el plasma de RF funciona a una frecuencia más baja que el plasma de microondas. Requiere un voltaje más alto, de 1.012 voltios o superior, para lograr la misma tasa de deposición que el plasma de CC (corriente continua). El plasma RF implica el uso de ondas de radio para eliminar electrones de las capas externas de los átomos de gas, mientras que el plasma DC implica el bombardeo directo de los átomos de plasma de gas por electrones. La creación de ondas de radio en el plasma RF requiere más potencia para conseguir el mismo efecto que una corriente de electrones en el plasma DC.
Además, el plasma RF puede mantenerse a una presión de cámara significativamente menor, inferior a 15 mTorr, en comparación con los 100 mTorr necesarios para el plasma DC. Esta presión más baja permite menos colisiones entre las partículas de plasma cargadas y el material objetivo, creando una vía más directa para que las partículas pulvericen sobre el material del sustrato. El plasma RF es especialmente adecuado para materiales con propiedades aislantes.
En términos de ventajas prácticas, los sistemas de plasma RF, como los sistemas de radiofrecuencia (RF) que funcionan a 13,56 MHz, ofrecen un funcionamiento de larga duración sin interrupciones por mantenimiento, ya que no requieren la sustitución de los electrodos. Además, funcionan tanto con materiales diana conductores como aislantes.
En resumen, la principal diferencia entre el plasma de RF y el de microondas radica en su frecuencia, los requisitos de voltaje, la presión de la cámara y la capacidad de trabajar con diferentes tipos de materiales objetivo. El plasma de microondas se caracteriza por una radiación electromagnética de alta frecuencia y se utiliza para sintetizar materiales de carbono. El plasma de RF funciona a una frecuencia más baja, requiere un voltaje más alto y se puede mantener a presiones de cámara más bajas, por lo que es adecuado para la pulverización catódica de materiales objetivo aislantes.
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