Mecanismo de revestimiento sputtering

- Jun 16, 2018-


En la actualidad, se considera que el fenómeno de pulverización catódica es un resultado directo de la colisión elástica, y la pulverización es completamente un proceso de intercambio de energía cinética. Cuando los iones positivos bombardean el objetivo del cátodo y un ion incidente golpea inicialmente a los átomos en la superficie del objetivo, se produce una colisión elástica. Transfiere directamente su energía cinética a un átomo o molécula en la superficie del objetivo, y este átomo de superficie obtiene energía cinética y luego transfiere la energía a los átomos internos del objetivo. Después de una serie de colisiones en cascada, cuando uno de los átomos o moléculas obtiene impulso que señala fuera de la superficie objetivo y tiene energía para superar la barrera de superficie (energía de enlace), puede separarse de otros átomos o moléculas cercanas y escapar del objetivo superficie para convertirse en los átomos sputter.

 

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Figura 1. Diagrama esquemático Colisión en cascada en el proceso de sputtering de estado sólido

 

Se puede ver que el proceso de pulverización es el proceso que intercambian energía por los iones incidentes a través de una serie de colisiones. La energía que los iones incidentes transfirieron a los átomos chisporroteados es solo alrededor del 1% de la energía original. La mayor parte de la energía se consume en la capa superficial del objetivo por colisión en cascada y luego se convierte en vibración de la red cristalina. La mayoría de los átomos pulverizados provienen de la capa superficial, y se puede considerar que los átomos comienzan a desprenderse de la superficie cuando el objetivo se pulveriza. Si la energía del ion de bombardeo es insuficiente, los átomos en la superficie del objetivo solo pueden vibrar sin chisporroteo. Si la energía de iones de bombardeo es alta, la relación entre el número de átomos pulverizados y el número de iones bombardeados disminuirá, porque el fenómeno de ionización ocurre cuando la energía de iones de bombardeo es demasiado alta.