A frequência de RF normalmente utilizada para o processo de pulverização catódica situa-se na gama de 5-30 MHz, sendo 13,56 MHz a frequência mais frequentemente utilizada. Esta frequência é padronizada pelos Regulamentos de Rádio da UIT para instrumentos industriais, científicos e médicos (ISM) para evitar interferências com serviços de telecomunicações. A escolha de 13,56 MHz é estratégica, uma vez que é suficientemente baixa para permitir tempo suficiente para a transferência de momento dos iões de árgon para o alvo, o que é crucial para uma pulverização catódica eficaz. A frequências mais elevadas, o papel dos iões diminui e o processo torna-se mais dominado pelos electrões, semelhante à evaporação por feixe de electrões.
A utilização de 13,56 MHz na pulverização catódica RF é particularmente vantajosa para a deposição de materiais isolantes. Ao contrário da pulverização por corrente contínua (DC), que é adequada para materiais condutores, a pulverização por RF utiliza fontes de alimentação de radiofrequência que podem lidar com materiais com propriedades isolantes. Este método permite a manutenção de um plasma de gás inerte a uma pressão mais baixa (menos de 15 mTorr) em comparação com a pulverização catódica em corrente contínua, que requer uma pressão mais elevada (cerca de 100 mTorr). Este ambiente de pressão mais baixa reduz as colisões entre as partículas do material alvo e os iões de gás, facilitando uma via de deposição mais direta no substrato.
O mecanismo da pulverização catódica por radiofrequência envolve a alternância do potencial elétrico a frequências de rádio para evitar a acumulação de cargas na superfície do alvo. Cada ciclo da corrente RF limpa efetivamente a superfície do alvo, invertendo a acumulação de carga que se acumularia com um fluxo de corrente contínuo numa direção. Este efeito de limpeza é crucial para manter a eficiência do processo de pulverização catódica, especialmente para alvos isolantes onde a acumulação de carga pode impedir o processo de deposição.
Em resumo, a frequência de RF de 13,56 MHz é amplamente utilizada na pulverização catódica devido à sua compatibilidade com as normas ISM, à sua eficácia no manuseamento de materiais isolantes e à sua capacidade de funcionar a pressões mais baixas, melhorando a direção e a eficiência do processo de deposição.
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