La fréquence utilisée dans la pulvérisation RF est généralement comprise entre 5 et 30 MHz, 13,56 MHz étant la fréquence la plus courante. Cette fréquence est choisie en raison de son attribution aux instruments industriels, scientifiques et médicaux (ISM) par le règlement des radiocommunications de l'UIT, ce qui garantit qu'elle n'interfère pas avec les services de télécommunication. En outre, la fréquence de 13,56 MHz est suffisamment basse pour laisser suffisamment de temps au transfert de la quantité de mouvement des ions argon vers la cible, ce qui est crucial pour le processus de pulvérisation.
Le choix de la bande 13,56 MHz est stratégique pour plusieurs raisons :
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Attribution de la bande ISM: L'Union internationale des télécommunications (UIT) a désigné 13,56 MHz comme faisant partie de la bande ISM, spécifiquement pour les applications industrielles, scientifiques et médicales. Cette désignation permet d'éviter les interférences avec d'autres communications par radiofréquences, ce qui garantit que le processus de pulvérisation peut fonctionner sans perturber ou être perturbé par d'autres technologies basées sur les radiofréquences.
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Efficacité du transfert de momentum: À cette fréquence, l'échelle de temps est propice au transfert efficace de la quantité de mouvement des ions argon vers le matériau cible. Ce point est essentiel car si la fréquence était plus élevée, les ions n'auraient pas assez de temps pour transférer efficacement leur quantité de mouvement, ce qui pourrait conduire à une pulvérisation moins efficace.
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Dynamique des électrons: La fréquence de 13,56 MHz est également équilibrée en termes de dynamique des électrons. À des fréquences plus élevées, les électrons deviennent plus dominants dans le processus de pulvérisation, ce qui peut modifier les caractéristiques du dépôt, le rendant plus similaire à l'évaporation par faisceau d'électrons. En utilisant la fréquence 13,56 MHz, le processus maintient un équilibre dans lequel les ions et les électrons jouent un rôle important, mais les ions ne sont pas immobilisés, ce qui garantit une pulvérisation efficace.
En résumé, la fréquence de 13,56 MHz dans la pulvérisation RF résulte à la fois de la conformité réglementaire et de considérations pratiques liées à la physique des interactions entre les ions et les électrons au cours du processus de pulvérisation. Cette fréquence garantit un fonctionnement efficace et sans interférences du système de pulvérisation, ce qui le rend idéal pour le dépôt de couches minces, en particulier pour les matériaux non conducteurs.
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