¿Qué es una máquina de pulverización?
Una máquina de pulverización suele ser una cámara pequeña y sellada donde las partículas energéticas como los electrones bombardean un material fuente que expulsa los átomos de la superficie. Estos átomos luego rebotan en las paredes de la cámara, cubriendo un objeto de muestra dentro de la cámara. Los microscopios electrónicos de barrido (SEM), que dependen de la conductividad eléctrica de las muestras para ver las características a escala nanómetro, a menudo dependen de una máquina de pulverización para cubrir muestras biológicas con una capa delgada de platino primero para ver. Otros usos para la tecnología de máquinas de pulverización incluyen recubrimiento de películas delgadas en el proceso de deposición para la industria de semiconductores y grabar una capa superficial de un material para determinar su composición química.
Aunque las máquinas para las que una máquina de pulverización prepara una muestra puede ser muy compleja y costosa, el equipo de pulverización no tiene que ser. Las máquinas de pulverización pueden ser dispositivos relativamente simples que operan con principios físicos establecidos, y a menudo carecen de piezas móviles or la necesidad de mantenimiento complejo. Varían en tamaño desde dispositivos de mesa pequeños hasta modelos de piso grande.
La deposición de vapor físico es un método de rutina utilizado en el diseño de la máquina de pulverización. El material de deposición se convierte en un vapor en una cámara de pulverización bajo baja presión, generalmente un vacío parcial. El vapor se condensa en el material del sustrato en la cámara para formar una película delgada. Esta película puede ser solo varias capas de átomos o moléculas gruesas, y se espesará en proporción directa a cuánto tiempo continúa el proceso de pulverización. Otros factores en el grosor de la película delgada incluyen la masa de cada material involucrado y el nivel de energía de las partículas de recubrimiento, que pueden cargarse desde decenas de voltios electrónicos hasta miles.
Los átomos cargados conocidos como iones también son utilizados por una máquina de pulverización en un proceso conocido como potencial de pulverización. El material de la pulverización recibe una carga iónicaque luego pierde cuando afecta con la superficie objetivo. Relacionado con este proceso está el grabado de iones reactivos (RIE), que utiliza materiales iónicos naturales en la investigación del espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS), para analizar la presencia de elementos traza en los materiales. El procesamiento de SIMS estático pulverizará a una velocidad tan fina que solo una décima parte de una monocapa atómica se eliminará de la superficie objetivo. Es, por lo tanto, otra herramienta útil en la investigación de nanotecnología, al igual que la máquina de pulverización para el sem.
Otros usos para una máquina de pulverización incluyen recubrimiento de vidrio plano, acrílicos y otros plásticos, así como cerámicas y cristales que no sean silicio. También se pueden usar como un método muy fino para limpiar y pulir componentes delicados. Las joyas caras y la vajilla, como los cubiertos de oro, también pueden sufrir una deposición de pulverización, al igual que las películas especializadas de oro y aluminio.