Thin Film Deposition丨Principles and Applications of Magnetron Sputtering Technology (Deposición de películas finas: principios y aplicaciones de la tecnología de pulverización catódica por magnetrón)

¿Qué es el sputtering magnetrónico?

El pulverizado con magnetrón es un proceso de deposición física en fase vapor (PVD) que forma parte delUno de los procesos de deposición al vacíoSe utiliza ampliamente en revestimientos industriales por su baja temperatura de deposición, la buena calidad de la película, la uniformidad, la rápida velocidad de deposición y la capacidad de producir grandes áreas de películas uniformes y densas. Se utiliza ampliamente en revestimientos industriales por su baja temperatura de deposición, la buena calidad de la película, la uniformidad, la rápida velocidad de deposición y la capacidad de producir grandes áreas de películas duras uniformes y densas.

El nombre "pulverización catódica por magnetrón" procede del uso de un campo magnético para controlar el comportamiento de las partículas de iones cargados en el proceso de deposición por pulverización catódica por magnetrón. El proceso requiere una cámara de alto vacío para crear un entorno de baja presión para la pulverización catódica.Empiece por colocarEl gas que contiene el plasma (normalmente argón) entra en la cámara.Se aplica una alta tensión negativa entre el cátodo y el ánodo para iniciar la ionización del gas inerte. Los iones de argón positivos del plasma colisionan con el blanco cargado negativamente. Cada colisión de las partículas energéticas hace que los átomos de la superficie del blanco (diana) sean expulsados al entorno de vacío y propulsados hacia la superficie del sustrato.Los campos magnéticos intensos generan densidades de plasma elevadas al confinar los electrones cerca de la superficie del objetivo (blanco), lo que aumenta la velocidad de deposición y evita que el bombardeo iónico dañe el sustrato. La mayoría de los materiales pueden utilizarse como blancos en los procesos de sputtering, ya que los sistemas de sputtering por magnetrón no requieren fusión ni evaporación.Fuentes.

Ventajas del sputtering por magnetrón

Pulverización catódica por magnetrónMejor que otrostecnología de deposición de películas finas, ya que permite preparar grandes cantidades de películas a muy bajo coste.También es muy adecuado para materiales de alto punto de fusión que no pueden evaporarse y es una técnica que permite la formación de películas muy densas con buena adherencia.

Protección del medio ambiente
Rápida tasa de deposición
Amplia cobertura de material
Entorno de baja temperatura
Alta pureza y densidad de la película
película de alta viscosidad, buena adherencia película-sustrato
Pulverización simultánea de distintos materiales sobre el sustrato
Fácil de industrializar, con películas muy homogéneas sobre grandes sustratos

Aplicaciones del sputtering por magnetrón

Diversas películas funcionales: películas con funciones especiales como la absorción, la transmisión, la reflexión, la refracción y la polarización. Por ejemplo, las películas de nitruro de silicio depositadas a baja temperatura que mejoran la transmisión se utilizan para mejorar la eficiencia de conversión fotovoltaica de las células solares.
Ámbitos de decoración exterior: láminas totalmente reflectantes y translúcidas, carcasas de móviles, ratones, etc.
En microelectrónica, puede utilizarse como técnica de recubrimiento no térmica, principalmente para la deposición química en fase vapor (CVD), con el fin de obtener películas grandes y uniformes.
Ámbito óptico: películas ópticas (por ejemplo, películas que aumentan la transparencia), vidrio de baja emisividad, vidrio conductor transparente, etc.
Industria del mecanizado: Las tecnologías de deposición superficial, como las películas funcionales superficiales, las películas superduras y las películas autolubricantes, se han desarrollado considerablemente desde el principio. Estas películas son eficaces para mejorar la dureza superficial, la tenacidad de los compuestos, la resistencia al desgaste, la estabilidad química a altas temperaturas y la vida útil de los productos revestidos.
El sputtering magnetrónico desempeña un papel importante en la investigación de películas delgadas superconductoras de alta temperatura, películas delgadas ferroeléctricas, películas delgadas magnetorresistivas gigantes, materiales emisores de luz de película delgada, células solares y películas delgadas de aleaciones con memoria, además de las áreas antes mencionadas en las que se ha utilizado ampliamente.

Materiales comunes para sputtering

El sputtering por magnetrón puede procesar materiales:

ITO (óxido de indio y estaño), IGZO (óxido de indio, galio y zinc), SiO2 (dióxido de silicio), Mo (molibdeno), Ti (titanio), Al (aluminio), Au (oro), Pt (platino), Ag (plata), W (tungsteno), Cu (cobre), Co (cobalto) y otros tipos de películas finas metálicas, materiales compuestos.

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