¿Qué es la pulverización reactiva?
La pulverización reactiva es una variación del proceso de pulverización de plasma utilizado para depositar una película delgada en un material de sustrato. En este proceso, un material objetivo, como el aluminio o el oro, se libera en una cámara con una atmósfera hecha de un gas reactivo cargado positivamente. Este gas forma un enlace químico con el material objetivo y se deposita en un material de sustrato como compuesto.
Si bien la pulverización de plasma normal tiene lugar en una cámara de vacío que ha sido anulada de una atmósfera, la pulverización reactiva tiene lugar en una cámara de vacío con una atmósfera de baja presión compuesta por un gas reactivo. Las bombas especiales en la máquina eliminan la atmósfera normal, que está hecha de carbono, oxígeno y nitrógeno, entre otros elementos traza, y llenan la cámara con un gas, como argón, oxígeno o nitrógeno. El gas reactivo en el proceso de pulverización reactivo tiene una carga positiva.
El material objetivo, como el titanio o el aluminio, luego se libera en la cámara, también en forma de Gcomo, y expuesto a un campo magnético de alta intensidad. Este campo convierte el material objetivo en un ion negativo. El material objetivo cargado negativamente se siente atraído por el material reactivo cargado positivamente, y los dos elementos se unen antes de establecerse en el sustrato. De esta manera, se pueden hacer películas delgadas de compuestos como titanio-nitruro (estaño) o óxido de aluminio (AL2O3).
La pulverización reactiva aumenta en gran medida la velocidad a la que se puede hacer una película delgada de un compuesto. Mientras que la pulverización tradicional de plasma es apropiada al crear una película delgada a partir de un solo elemento, las películas compuestas tardan mucho en formarse. Forzar a los productos químicos a unirse como parte del proceso de película delgada ayuda a acelerar la velocidad a la que se establecen en el sustrato.
La presión dentro de la cámara de pulverización reactiva debe manejarse cuidadosamente para maximizar el crecimiento de la película delgada. A bajas presiones, la películaTarda mucho tiempo para formarse. A altas presiones, el gas reactivo puede "envenenar" la superficie objetivo, que es cuando el material objetivo recibe su carga negativa. Esto no solo disminuye la tasa de crecimiento de la película delgada en el sustrato a continuación, sino que también aumenta la tasa de envenenamiento; Cuanto menos partículas negativas hay, menos enlaces químicos que pueden formar con el gas reactivo cargado positivamente y, por lo tanto, cuanto más reactivo hay para envenenar la superficie objetivo. Monitorear y ajustar la presión en el sistema ayuda a prevenir esta intoxicación y permite que la película delgada crezca rápidamente.