El rango de energía del sputtering suele partir de un umbral de unos diez a cien electronvoltios (eV) y puede extenderse hasta varios cientos de eV, con una energía media a menudo un orden de magnitud por encima de la energía de enlace superficial.
Explicación detallada:
-
Energía umbral para la pulverización catódica:
-
La pulverización catódica se produce cuando un ion transfiere suficiente energía a un átomo objetivo para superar su energía de enlace en la superficie. Este umbral suele estar entre 10 y 100 eV. Por debajo de este rango, la transferencia de energía es insuficiente para expulsar átomos del material objetivo.Energía de los átomos pulverizados:
-
La energía cinética de los átomos pulverizados varía mucho, pero suele ser superior a decenas de electronvoltios, a menudo en torno a 600 eV. Esta elevada energía se debe al intercambio de momento durante las colisiones ión-átomo. Aproximadamente el 1% de los iones que chocan contra la superficie provocan una nueva pulverización, en la que los átomos son expulsados de nuevo al sustrato.
-
Rendimiento de la pulverización catódica y dependencia de la energía:
- El rendimiento de la pulverización catódica, que es el número medio de átomos expulsados por cada ion incidente, depende de varios factores, como el ángulo de incidencia del ion, la energía del ion, los pesos atómicos, la energía de enlace y las condiciones del plasma. La distribución de la energía de los átomos pulverizados alcanza un máximo en torno a la mitad de la energía de enlace superficial, pero se extiende a energías superiores, con una energía media a menudo significativamente superior al umbral.
- Tipos de pulverización catódica y niveles de energía:Pulverización catódica por diodos de corriente continua:
- Utiliza un voltaje de CC de 500-1000 V, con iones de argón que transfieren energía a los átomos objetivo a energías dentro de este rango.Pulverización catódica por haz de iones:
-
Implica energías más altas, con una energía media de pulverización catódica de 10 eV, muy superior a las energías térmicas y típica de la evaporación en vacío.Pulverización catódica electrónica:
Puede implicar energías muy elevadas o iones pesados muy cargados, lo que da lugar a altos rendimientos de pulverización catódica, especialmente en aislantes.
Aplicaciones y requisitos energéticos:
