La intensidad del campo magnético del magnetrón suele oscilar entre 100 y 1000 Gauss (0,01 y 0,1 Tesla). Este campo magnético es crucial en el proceso de sputtering por magnetrón, ya que influye en la generación de plasma y en la uniformidad de la deposición de materiales sobre el sustrato.
Cálculo de la intensidad del campo magnético:
- La intensidad del campo magnético en un sistema de sputtering por magnetrón puede calcularse mediante la fórmula:
- [ B = \frac{\mu_0}{4\pi} \frac{M \times N}{r \times t} ]
- Donde:
- ( B ) es la intensidad del campo magnético.
- ( \mu_0 ) es la permeabilidad del espacio libre.
- ( M ) es la magnetización del imán.
( N ) es el número de imanes.
( r ) es la distancia desde el centro del blanco a los imanes.( t ) es el grosor de los imanes.
Esta fórmula ayuda a determinar la configuración y la intensidad adecuadas del campo magnético para optimizar el proceso de sputtering. El campo magnético está diseñado para guiar a los iones de gas, haciendo que se muevan en espiral a lo largo de las líneas de campo, aumentando así sus colisiones con la superficie del blanco. Esto no sólo aumenta la velocidad de pulverización catódica, sino que también garantiza una deposición más uniforme del material pulverizado sobre el sustrato.Papel del campo magnético en la generación de plasma:
El campo magnético producido por el conjunto de imanes desempeña un papel importante en el proceso de generación de plasma. Al hacer que los iones gaseosos se muevan en espiral a lo largo de las líneas de campo, aumenta la probabilidad de colisiones con la superficie del blanco, lo que a su vez incrementa la velocidad de sputtering. Este mecanismo contribuye a garantizar una deposición más uniforme del material pulverizado sobre el sustrato. El plasma se genera normalmente utilizando una fuente de alimentación de CC pulsada, que aplica un alto voltaje al gas a una frecuencia de varios kHz. Esta fuente de alimentación pulsada no sólo ayuda a mantener la estabilidad del plasma, sino que también permite controlar las propiedades del material pulverizado.Impacto en las propiedades del plasma y del revestimiento:
