El sputtering es un proceso de deposición de películas finas utilizado en la fabricación de semiconductores, unidades de disco, CD y dispositivos ópticos. Consiste en la eyección de átomos de un material objetivo sobre un sustrato debido al bombardeo de partículas de alta energía. Este proceso es versátil, capaz de depositar diversos materiales sobre diferentes formas y tamaños de sustrato, y es escalable desde pequeños proyectos de investigación hasta la producción a gran escala.
Explicación detallada:
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Mecanismo del sputtering:
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El sputtering es un tipo de deposición física en fase vapor (PVD) en la que los átomos son expulsados de la superficie de un material objetivo al ser golpeados por partículas de alta energía. Este proceso no implica la fusión del material, sino que se basa en la transferencia de momento de las partículas que lo bombardean, normalmente iones gaseosos. Los átomos expulsados tienen altas energías cinéticas, lo que mejora su adherencia al sustrato, haciendo del sputtering un método eficaz para depositar películas finas.Detalles del proceso:
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El proceso de sputtering comienza con la introducción de un gas controlado, normalmente argón, en una cámara de vacío. A continuación, se aplica una descarga eléctrica a un cátodo, creando un plasma autosostenido. La superficie del cátodo, conocida como blanco de pulverización catódica, se expone a este plasma. Cuando los iones del plasma chocan con el blanco, expulsan átomos de la superficie del blanco, que se depositan en un sustrato situado cerca.
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Versatilidad y aplicaciones:
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El sputtering es una tecnología probada que puede depositar películas finas de una amplia gama de materiales sobre diversos sustratos. Esta versatilidad la hace adecuada para diversas aplicaciones, desde la creación de revestimientos reflectantes para espejos y materiales de envasado hasta la fabricación de dispositivos semiconductores avanzados. El proceso es repetible y escalable, y se adapta tanto a la investigación a pequeña escala como a la producción industrial a gran escala.Desarrollo histórico y tecnológico:
El concepto de sputtering se remonta a principios del siglo XIX, con un desarrollo significativo en el siglo XX. Se han concedido más de 45.000 patentes estadounidenses relacionadas con el sputtering, lo que refleja su uso generalizado y la continua innovación en la ciencia de los materiales. El proceso ha evolucionado para tratar materiales con puntos de fusión elevados y puede realizarse en configuraciones ascendentes y descendentes, en función de los requisitos específicos de la aplicación.
