La deposición por pulverización catódica es una técnica de deposición física en fase vapor (PVD) que se utiliza para depositar películas finas mediante la expulsión de material de un blanco sobre un sustrato.
Este proceso implica el uso de un plasma para expulsar átomos del material objetivo, que luego se condensan en el sustrato para formar una película delgada.
5 pasos clave de la deposición por pulverización catódica
1. 1. Exposición al plasma
El proceso comienza con la creación de un plasma, normalmente con gas argón.
Este plasma contiene iones y electrones.
El material objetivo, que es la fuente del material a depositar, se coloca en este entorno de plasma.
2. Bombardeo iónico
El material objetivo está conectado a un cátodo cargado negativamente, mientras que el sustrato está conectado a un ánodo cargado positivamente.
El campo eléctrico entre el cátodo y el ánodo hace que los electrones libres se aceleren hacia el ánodo, colisionando con átomos de argón y convirtiéndolos en iones cargados positivamente.
A continuación, estos iones de argón se aceleran hacia el cátodo y colisionan con el material objetivo.
3. Expulsión de átomos
El impacto de los iones de argón sobre el material objetivo provoca la expulsión o pulverización de los átomos del objetivo.
Este proceso de pulverización catódica es esencialmente la eliminación física de átomos de la superficie del blanco debido a la transferencia de momento de los iones que impactan.
4. Deposición sobre el sustrato
Los átomos pulverizados se transportan a través del plasma hasta el sustrato, donde se condensan y forman una fina película.
El espesor de la película puede controlarse ajustando el tiempo de deposición y otros parámetros operativos.
5. Ventajas y aplicaciones
La deposición por pulverización catódica ofrece varias ventajas, como la capacidad de depositar películas uniformes en grandes superficies y el fácil control del espesor de la película.
Se utiliza ampliamente en diversas industrias, como la producción de discos duros de ordenador, circuitos integrados, vidrio recubierto, herramientas de corte y discos ópticos como CD y DVD.
Contexto histórico y evolución
La técnica ha evolucionado significativamente desde sus primeras observaciones en el siglo XIX.
Las mejoras en la tecnología de vacío y la introducción de nuevas técnicas de sputtering, como el sputtering por magnetrón, la han convertido en un método fiable y eficaz para la deposición de películas finas.
Este método de deposición por pulverización catódica es crucial en los procesos de fabricación modernos debido a su precisión y versatilidad a la hora de depositar diversos materiales.
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