En el depósito químico en fase vapor potenciado por plasma (PECVD), se genera plasma para facilitar la deposición de películas finas a temperaturas más bajas que con los métodos tradicionales. Esto se consigue aplicando un voltaje, normalmente a través de métodos de radiofrecuencia (RF) o corriente continua (DC), a electrodos en un entorno de gas a baja presión. La energía de este voltaje activa el gas, formando un plasma compuesto de electrones, iones y radicales neutros, que promueven las reacciones químicas necesarias para la deposición de la película.
Generación de plasma en PECVD:
El plasma en PECVD se genera principalmente aplicando energía eléctrica a una mezcla de gases a bajas presiones. Esto puede hacerse utilizando varias frecuencias de energía eléctrica, que van desde la radiofrecuencia (RF) a las frecuencias medias (MF), pulsada, o directamente corriente continua. La elección de la frecuencia depende de los requisitos específicos del proceso de deposición y de los materiales implicados. Independientemente de la frecuencia utilizada, el objetivo fundamental es energizar las moléculas de gas para crear un plasma.Mecanismo de formación del plasma:
Cuando se aplica energía eléctrica, ésta ioniza las moléculas de gas, creando una mezcla de partículas cargadas (iones y electrones) y partículas neutras (radicales). Este proceso de ionización es impulsado por la energía suministrada por el campo eléctrico, que acelera los electrones a altas velocidades, lo que les permite chocar con las moléculas de gas e ionizarlas. El plasma resultante es altamente reactivo debido a la alta energía de las partículas que lo componen.
Papel del plasma en el PECVD:
El papel principal del plasma en PECVD es mejorar la reactividad química de la mezcla de gases a temperaturas más bajas. La deposición química en fase vapor (CVD) tradicional requiere altas temperaturas para iniciar y mantener las reacciones químicas necesarias para la deposición de la película. En cambio, el PECVD utiliza la energía del plasma para activar estas reacciones, lo que permite la deposición de la película a temperaturas de sustrato significativamente más bajas. Esto es crucial para la fabricación de dispositivos sensibles en los que las altas temperaturas podrían dañar el sustrato o las capas subyacentes.
Ventajas del uso de plasma en PECVD:
