A frequência utilizada na pulverização catódica por radiofrequência situa-se normalmente na gama de 5-30 MHz, sendo 13,56 MHz a frequência mais comum. Esta frequência é escolhida devido à sua afetação a instrumentos industriais, científicos e médicos (ISM) pelos regulamentos de rádio da UIT, garantindo que não interfere com os serviços de telecomunicações. Além disso, 13,56 MHz é suficientemente baixa para permitir tempo suficiente para a transferência de momento dos iões de árgon para o alvo, o que é crucial para o processo de pulverização catódica.
A escolha de 13,56 MHz é estratégica por várias razões:
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Atribuição da banda ISM: A União Internacional de Telecomunicações (UIT) designou 13,56 MHz como parte da banda ISM, especificamente para aplicações industriais, científicas e médicas. Essa designação ajuda a evitar interferências com outras comunicações de radiofreqüência, garantindo que o processo de pulverização catódica possa operar sem interromper ou ser interrompido por outras tecnologias baseadas em RF.
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Eficiência de transferência de momento: Nesta frequência, a escala de tempo é propícia a uma transferência eficiente de momento dos iões de árgon para o material alvo. Isto é fundamental porque, se a frequência fosse mais elevada, os iões não teriam tempo suficiente para transferir eficazmente o seu momento, o que poderia conduzir a uma pulverização menos eficiente.
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Dinâmica dos electrões: A frequência de 13,56 MHz também é equilibrada em termos de dinâmica de electrões. A frequências mais elevadas, os electrões tornam-se mais dominantes no processo de pulverização catódica, o que pode alterar as características da deposição, tornando-a mais semelhante à evaporação por feixe de electrões. Ao utilizar 13,56 MHz, o processo mantém um equilíbrio em que tanto os iões como os electrões desempenham papéis significativos, mas os iões não são imobilizados, garantindo uma pulverização eficaz.
Em resumo, a frequência de 13,56 MHz na pulverização catódica por RF resulta tanto da conformidade regulamentar como de considerações práticas relacionadas com a física das interacções entre iões e electrões durante o processo de pulverização catódica. Esta frequência assegura um funcionamento eficiente e sem interferências do sistema de pulverização catódica, tornando-o ideal para a deposição de películas finas, especialmente para materiais não condutores.
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