Recubrimientos Pvd

Hay muchas maneras diferentes para depositar materiales tales como metales , cerámicas, y plásticos sobre una superficie ( sustrato ) y para formar una película delgada . Entre ellos se encuentra un proceso llamado " PULVERIZACION CATODICA " que se ha convertido en una de las formas más comunes para fabricar películas delgadas . Sputtering es un proceso de deposición física de vapor ( PVD ) que se utiliza para depositar materiales sobre un sustrato , por inyección de átomos de tales materiales y la condensación de los átomos eyectados sobre un sustrato en un entorno de alto vacío .

El proceso básico es el siguiente . Un objetivo , o la fuente del material deseado para ser depositado , es bombardeado con iones energéticos , normalmente iones de gas inerte tal como argón ( Ar + ) . La colisión contundente de estos iones sobre el blanco expulsa átomos del blanco en el espacio . Estos átomos expulsadas entonces viajan a cierta distancia hasta que alcanzan el sustrato y comienzan a condensarse en una película . A medida que más y más átomos se unen sobre el sustrato , comienzan a unirse entre sí a nivel molecular , formando una capa atómica fuertemente unido . Una o más capas de tales átomos se pueden crear a voluntad dependiendo del tiempo de pulverización catódica , lo que permite la producción de estructuras de película fina en capas precisas .

Aunque la idea básica de funcionamiento es aparentemente simple , los mecanismos reales en juego son bastante complejos . Eléctricamente neutro átomos de argón se introducen en una cámara de vacío a una presión de 1 a 10 mTorr . Una tensión de CC se coloca entre el objetivo y el sustrato que ioniza átomos de argón y crea un plasma , fase gaseosa - como en caliente que consiste en iones y electrones , en la cámara . Este plasma también se conoce como una descarga luminiscente debido a la luz emitida . Estos iones de argón están cargadas y se aceleran a la meta ánodo. Su choque con el objetivo expulsa átomos del blanco , que viajan al sustrato y, finalmente, se asientan . Los electrones liberados durante la ionización de argón se aceleran al sustrato de ánodo , posteriormente chocar con átomos de argón adicionales , la creación de más iones y electrones libres en el proceso , continuando el ciclo .

Magnetron Sputtering Proceso

Hay un número de maneras de mejorar este proceso . Una forma común de hacer esto es utilizar lo que se conoce como un sistema de pulverización catódica magnetrón. La principal diferencia entre este y un sistema básico de pulverización catódica DC descrito anteriormente es la adición de un fuerte campo magnético cerca de la zona objetivo . Este campo hace que viajar electrones en espiral a lo largo de las líneas de flujo magnético cerca de la meta en lugar de ser atraído hacia el sustrato . La ventaja de esto es que el plasma está confinado a un área cerca de la meta , sin causar daños a la película fina que se está formando . Además, los electrones viajan a una distancia más larga , lo que aumenta la probabilidad de ionizar más átomos de argón . Esto tiende a generar un plasma estable con alta densidad de iones . Más iones significan átomos de más expulsado del objetivo , por lo tanto , el aumento de la eficiencia del proceso de pulverización catódica . El ritmo más rápido de eyección, y por lo tanto la velocidad de deposición , minimiza las impurezas que se forman en la película delgada , y el aumento de la distancia entre el plasma y el sustrato minimiza el daño causado por los electrones perdidos y los iones de argón .

Una manera de medir la velocidad de depósito de destino es algo que se llama el "rendimiento PULVERIZACION CATODICA " . El rendimiento de pulverización catódica se define como el número de

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