Síntesis mediante el proceso de Sputtering

Síntesis mediante el proceso de Sputtering:

La técnica de deposición mediante pulverización catódica en alto vacío, denominado sputtering, es actualmente una de las más utilizadas en el tratamiento de películas delgadas.

El proceso de pulverización catódica es principalmente un proceso de bombardeo iónico, que consigue la deposición en fase de vapor, sobre el material bombardeado. En esta técnica, los iones formados en un plasma son acelerados hacia el material que se desea depositar, mediante un campo eléctrico. El plasma está formado por gases de proceso, pueden ser argón y oxígeno, ionizados por el fuerte campo eléctrico.

El alto voltaje entre el cátodo y el ánodo provoca que los iones del gas de proceso golpeen el blanco con la energía suficiente para arrancar átomos de la superficie del cátodo mediante un proceso de transferencia de momento. Cuando el ión golpea la superficie del material, transfiere parte de su energía a los átomos que lo forman, y se produce entonces una colisión en cascada. Las múltiples colisiones hacen posible que algunos átomos del material adquieran la suficiente energía para abandonar la superficie, alcanzar el sustrato y adherirse a él. La mayor parte de la energía proporcionada por los iones incidentes se transforma en calor, siendo este disipado mediante un circuito de refrigeración que evita el sobrecalentamiento del cátodo.

La descarga normal en un diodo no es una buena fuente de iones ya que el porcentaje de átomos ionizados no es elevado. Para aumentar el ritmo de deposición es necesario aumentar la proporción de ionización del gas de proceso.

Esto se consigue mediante la aplicación de campos magnéticos perpendiculares al campo eléctrico que genera la descarga. De esta forma, los electrones secundarios generados en el bombardeo quedan confinados en una región cercana a la superficie del cátodo y son forzados a recorrer trayectorias helicoidales, paralelas a la superficie del cátodo, consiguiendo así ionizar a su paso una mayor proporción de átomos del gas de proceso (debido al choque entre los átomos del gas de proceso y los electrones) con el consiguiente aumento de la corriente iónica y el resultado de un mayor ritmo de deposición. El campo magnético esta creado por unos imanes situados en línea en el cuerpo del cátodo.

Procedimiento:

En la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez en el laboratorio de Sputtering se prepararon 2 muestras de hierro-cobalto con un tamaño aproximado de 7 nm diferentes entre sí, debido a que una era amorfa y la otra era cristalina, después se pusieron en agua desionizada y ácido clorhídrico, se enjuaga con agua desionizada y se deja secar por 10 min, se emplearon películas de silicio para preparar la muestra en un plano 1,1,1.

Al tener las muestras preparadas se pasó a colocarlas dentro del Sputtering el cual según las especificaciones alcanza un alto vacío de 1x10-7 Thorr a una frecuencia de 13.6MHz, al alcanzar un vacío de 4x10-2 Thorr es cuando comienza el proceso de deposición.

En específico este Sputtering consta de cuatro magnetrones los cuales producen un campo magnético que mejora la deposición, dentro de la cámara se injerta Argón el cual es un gas inerte.

Tratamiento térmico:

Se le

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