La deposición por pulverización catódica es una técnica de deposición física en fase vapor (PVD) utilizada para depositar películas finas.
Este método consiste en eyectar material de una fuente objetivo sobre un sustrato.
Utiliza un gas controlado, normalmente argón, dentro de una cámara de vacío para crear un plasma.
El blanco, hecho del material que se va a depositar, se bombardea con iones.
Esto hace que los átomos sean expulsados y posteriormente depositados sobre el sustrato, formando una fina película.
Explicación de los 5 pasos clave
1. Introducción del gas y formación del plasma
El proceso comienza con la introducción de un gas controlado, normalmente argón, en una cámara de vacío.
Se elige el argón porque es químicamente inerte y no reacciona con el material objetivo.
Se aplica una descarga eléctrica a un cátodo dentro de la cámara, que ioniza el gas argón, creando un plasma.
Este plasma contiene iones de argón cargados positivamente.
2. Bombardeo del blanco
Los iones de argón son acelerados hacia el blanco (cátodo) debido al campo eléctrico.
Cuando estos iones colisionan con el blanco, transfieren su energía al material del blanco, provocando la expulsión de átomos o moléculas de la superficie del blanco.
3. Transporte y deposición de los átomos pulverizados
Los átomos o moléculas expulsados viajan a través de la región de presión reducida de la cámara y finalmente alcanzan el sustrato.
Estos átomos se condensan en el sustrato, formando una fina película.
El espesor de la película puede controlarse ajustando el tiempo de deposición y otros parámetros de funcionamiento.
4. Ventajas del sputtering
El sputtering puede utilizarse con blancos de gran tamaño, lo que permite obtener un espesor uniforme en grandes superficies, como las obleas de silicio.
El proceso es altamente controlable, con la capacidad de gestionar con precisión el espesor de la película ajustando parámetros como el tiempo de deposición.
5. Aplicaciones e importancia
El sputtering es crucial en sectores como el aeroespacial, la energía solar, la microelectrónica y la automoción.
Se necesitan películas finas de alta calidad para aplicaciones como pantallas LED, filtros ópticos y óptica de precisión.
La técnica ha evolucionado desde su introducción en la década de 1970 y ahora forma parte integral de diversos avances tecnológicos debido a su precisión y versatilidad para depositar una amplia gama de materiales.
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