Nello sputtering a radiofrequenza, la frequenza utilizzata è tipicamente compresa tra 5 e 30 MHz.
Tuttavia, la frequenza più comune è 13,56 MHz.
Questa frequenza viene scelta perché è assegnata agli strumenti industriali, scientifici e medici (ISM) dai regolamenti radio dell'UIT.
Questa allocazione garantisce che non interferisca con i servizi di telecomunicazione.
Inoltre, la frequenza di 13,56 MHz è sufficientemente bassa da consentire un tempo sufficiente per il trasferimento della quantità di moto degli ioni di argon al bersaglio.
Questo aspetto è fondamentale per il processo di sputtering.
Perché 13,56 MHz? 4 ragioni strategiche
1. Assegnazione della banda ISM
L'Unione Internazionale delle Telecomunicazioni (ITU) ha designato i 13,56 MHz come parte della banda ISM.
Si tratta di una banda specifica per le applicazioni industriali, scientifiche e mediche.
Questa designazione aiuta a prevenire le interferenze con altre comunicazioni a radiofrequenza.
Garantisce che il processo di sputtering possa operare senza disturbare o essere disturbato da altre tecnologie a radiofrequenza.
2. Efficienza di trasferimento del momento
A questa frequenza, la scala temporale è favorevole al trasferimento efficiente della quantità di moto dagli ioni argon al materiale bersaglio.
Questo aspetto è fondamentale perché se la frequenza fosse più alta, gli ioni non avrebbero abbastanza tempo per trasferire efficacemente la loro quantità di moto.
Ciò potrebbe portare a uno sputtering meno efficiente.
3. Dinamica degli elettroni
La frequenza di 13,56 MHz è equilibrata anche in termini di dinamica degli elettroni.
A frequenze più elevate, gli elettroni diventano più dominanti nel processo di sputtering.
Ciò può alterare le caratteristiche della deposizione, rendendola più simile all'evaporazione a fascio di elettroni.
Utilizzando 13,56 MHz, il processo mantiene un equilibrio in cui sia gli ioni che gli elettroni svolgono un ruolo significativo.
Tuttavia, gli ioni non sono immobilizzati, garantendo così uno sputtering efficace.
4. Conformità alle normative e considerazioni pratiche
In sintesi, la frequenza di 13,56 MHz nello sputtering a radiofrequenza è il risultato sia della conformità normativa che di considerazioni pratiche.
Queste considerazioni sono legate alla fisica delle interazioni tra ioni ed elettroni durante il processo di sputtering.
Questa frequenza garantisce un funzionamento efficiente e privo di interferenze del sistema di sputtering.
Ciò lo rende ideale per la deposizione di film sottili, soprattutto per i materiali non conduttivi.
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