La pulverización catódica es un fenómeno en el que partículas energéticas (generalmente iones positivos de gases) impactan la superficie de un sólido (denominado a continuación material objetivo), provocando que los átomos (o moléculas) de la superficie del material objetivo se desprendan de él.
Este fenómeno fue descubierto por Grove en 1842 cuando el material del cátodo migró a la pared de un tubo de vacío durante un experimento para estudiar la corrosión catódica. Este método de pulverización catódica en la deposición de sustratos de películas delgadas fue descubierto en 1877, debido a que en las primeras etapas de la deposición de películas delgadas por este método la tasa de pulverización catódica era baja, la velocidad de la película lenta, la necesidad de configurar un dispositivo de alta presión y hacer pasar el gas afectivo y otros problemas, por lo que su desarrollo fue muy lento y casi se eliminó, solo en metales preciosos químicamente reactivos, metales refractarios, dieléctricos y compuestos químicos, materiales en un número reducido de aplicaciones. Hasta la década de 1970, debido a la aparición de la tecnología de pulverización catódica por magnetrón, el recubrimiento por pulverización catódica se desarrolló rápidamente y comenzó a entrar en la senda del resurgimiento. Esto se debe a que el método de pulverización catódica por magnetrón puede ser restringido por un campo electromagnético ortogonal en los electrones, aumentando la probabilidad de colisión de electrones y moléculas de gas, no solo reduce el voltaje agregado al cátodo, sino que también mejora la tasa de pulverización de iones positivos en el cátodo objetivo, reduciendo la probabilidad de bombardeo de electrones en el sustrato, reduciendo así su temperatura, con las dos características principales de "alta velocidad, baja temperatura".
En la década de 1980, aunque solo llevaba una docena de años en funcionamiento, se destacó desde el laboratorio, adentrándose en el campo de la producción industrializada en masa. Con el avance de la ciencia y la tecnología, en los últimos años, en el campo del recubrimiento por pulverización catódica, se introdujo la pulverización catódica mejorada con haz de iones, el uso de una fuente de iones de haz ancho y corriente fuerte combinada con modulación de campo magnético, y la combinación de la pulverización catódica dipolar convencional conformaron un nuevo modo de pulverización catódica; y se introdujo la alimentación de corriente alterna de frecuencia media a la fuente del objetivo de pulverización catódica por magnetrón. Esta tecnología de pulverización catódica por magnetrón de CA de frecuencia media, denominada pulverización catódica de doble objetivo, no solo elimina el efecto de "desaparición" del ánodo, sino que también resuelve el problema de "envenenamiento" del cátodo, lo que mejora considerablemente la estabilidad de la pulverización catódica por magnetrón y proporciona una base sólida para la producción industrializada de películas delgadas compuestas. En los últimos años, el recubrimiento por pulverización catódica se ha convertido en una tecnología emergente de preparación de películas muy popular, activa en el campo de la tecnología de recubrimiento al vacío.
–Este artículo es publicado porfabricante de máquinas de recubrimiento al vacíoGuangdong Zhenhua
Fecha de publicación: 5 de diciembre de 2023