El proceso de pulverización catódica de plasma consiste en utilizar un entorno de plasma para expulsar átomos de la superficie de un material objetivo.
A continuación, estos átomos se depositan sobre un sustrato para formar una película fina.
Este proceso es un tipo de deposición física de vapor (PVD) y se utiliza comúnmente en diversas aplicaciones como la óptica y la electrónica.
¿Qué es el proceso de sputtering de plasma? 4 pasos clave para entenderlo
Formación del plasma
El proceso comienza introduciendo un gas noble, normalmente argón, en una cámara de vacío.
La presión dentro de la cámara se mantiene a un nivel específico, normalmente hasta 0,1 Torr.
A continuación, se utiliza una fuente de corriente continua o de radiofrecuencia para ionizar el gas y crear un plasma.
Este plasma está formado por átomos de gas neutros, iones, electrones y fotones casi en equilibrio.
La energía del plasma se transfiere a la zona circundante.
Mecanismo del sputtering
En el proceso de sputtering, el material objetivo se expone al plasma.
Los átomos de gas del plasma se convierten en iones cargados positivamente al perder electrones.
Estos iones son acelerados por el campo eléctrico dentro del plasma y adquieren suficiente energía cinética.
Cuando estos iones energéticos golpean el objetivo, dislocan átomos o moléculas del material objetivo.
Esta expulsión de material del blanco se conoce como sputtering.
Deposición del material
El material pulverizado forma una corriente de vapor que se desplaza por la cámara y golpea finalmente un sustrato.
Tras el impacto, el material se adhiere al sustrato, formando una fina película o revestimiento.
La velocidad a la que se pulveriza el material del blanco, conocida como velocidad de pulverización catódica, depende de varios factores.
Estos factores incluyen el rendimiento de pulverización, el peso molar del blanco, la densidad del material y la densidad de la corriente de iones.
Aplicaciones
El sputtering se utiliza en diversas aplicaciones científicas e industriales en las que se requieren películas finas de materiales específicos.
Es especialmente útil en los campos de la óptica y la electrónica, en los que la deposición precisa y controlada de materiales es crucial.
Este proceso no sólo es aplicable en entornos controlados como laboratorios e industrias, sino que también se produce de forma natural en el espacio exterior.
Contribuye a fenómenos como la formación del universo y la corrosión de las naves espaciales.
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