¿Qué es el esputo?
Sputtering es un método para depositar capas muy delgadas de un material en una superficie bombardeando un material fuente en una cámara sellada con electrones u otras partículas energéticas para expulsar átomos de la fuente como una forma de aerosol que luego se deposita en todas las superficies de la cámara. . El proceso puede depositar capas extremadamente finas de películas hasta la escala atómica, pero también tiende a ser lento y se utiliza mejor para áreas de superficie pequeñas. Las aplicaciones incluyen el recubrimiento de muestras biológicas para la obtención de imágenes en microscopios electrónicos de barrido (SEM), la deposición de película delgada en la industria de semiconductores y el depósito de recubrimientos para electrónica en miniatura. La industria de la nanotecnología en la medicina, la informática y la investigación de la ciencia de los materiales a menudo se basa en la deposición por pulverización catódica para diseñar nuevos compuestos y dispositivos a escala nanométrica o milmillonésima de metro.
Varios tipos diferentes de métodos de pulverización catódica son de uso común, incluido el flujo de gas, reactivo y pulverización catódica de magnetrón. El haz de iones y la pulverización catódica asistida por iones también se usan ampliamente debido a la variedad de productos químicos que pueden existir en un estado iónico. La pulverización catódica con magnetrón se desglosa en aplicaciones de corriente continua (CC), corriente alterna (CA) y radiofrecuencia (RF).
La pulverización catódica con magnetrón funciona colocando un campo magnético alrededor del material fuente que se utilizará para depositar capas sobre el objetivo. La cámara se llena con un gas inerte, como el argón. Como el material fuente está cargado eléctricamente con corriente CA o CC, los electrones expulsados quedan atrapados en el campo magnético y eventualmente interactúan con el gas argón en la cámara para crear iones energéticos compuestos tanto de argón como del material fuente. Estos iones luego escapan del campo magnético e impactan el material objetivo, depositando lentamente una fina capa de material fuente sobre su superficie. La pulverización catódica de RF se utiliza en este caso para depositar varias variedades de películas de óxido en objetivos aislantes variando la polarización eléctrica entre el objetivo y la fuente a una velocidad rápida.
La pulverización de haces de iones funciona sin que la fuente necesite un campo magnético. Los iones que se expulsan del material fuente interactúan con los electrones de una fuente secundaria, de modo que bombardean el objetivo con átomos neutros. Esto hace que un sistema de pulverización iónica sea capaz de recubrir partes y materiales conductores y aislantes, como los cabezales de película delgada para discos duros de computadora.
Las máquinas de pulverización reactiva se basan en reacciones químicas entre el material objetivo y los gases que se bombean al vacío de la cámara. El control directo de las capas de deposición se realiza alterando la presión y las cantidades de gases en la cámara. Las películas utilizadas en componentes ópticos y células solares a menudo se fabrican en pulverización reactiva, ya que la estequiometría, o las velocidades de reacción química, se pueden controlar con precisión.