La principale différence entre le plasma RF (radiofréquence) et le plasma micro-ondes est liée à leur longueur d'onde et à la façon dont l'énergie est transmise au produit traité.
Le plasma RF fonctionne à une fréquence d'environ 13,56 MHz, tandis que le plasma micro-ondes fonctionne à une fréquence d'environ 2,45 GHz. La différence de fréquence se traduit par des caractéristiques et des applications différentes pour chaque type de plasma.
Le plasma micro-ondes se caractérise par un rayonnement électromagnétique élevé dans la gamme des GHz. Il est couramment utilisé pour synthétiser des matériaux à base de carbone tels que les diamants, les nanotubes de carbone et le graphène. La fréquence élevée du plasma micro-ondes permet un transfert d'énergie efficace et le chauffage du produit traité.
D'autre part, le plasma RF fonctionne à une fréquence plus basse que le plasma micro-ondes. Il nécessite une tension plus élevée de 1 012 volts ou plus pour atteindre la même vitesse de dépôt que le plasma CC (courant continu). Le plasma RF consiste à utiliser des ondes radio pour retirer les électrons des enveloppes extérieures des atomes de gaz, tandis que le plasma CC implique le bombardement direct des atomes de gaz par des électrons. La création d'ondes radio dans le plasma RF nécessite un apport de puissance plus important pour obtenir le même effet qu'un courant d'électrons dans le plasma DC.
En outre, le plasma RF peut être maintenu à une pression de chambre nettement inférieure, de moins de 15 mTorr, par rapport aux 100 mTorr requis pour le plasma CC. Cette pression plus faible permet de réduire les collisions entre les particules de plasma chargées et le matériau cible, créant ainsi une voie plus directe pour la pulvérisation des particules sur le matériau du substrat. Le plasma RF est particulièrement adapté aux matériaux cibles qui ont des qualités isolantes.
En termes d'avantages pratiques, les systèmes à plasma RF, tels que les systèmes à radiofréquence (RF) fonctionnant à 13,56 MHz, offrent une longue durée de fonctionnement sans interruption de la maintenance, car ils ne nécessitent pas le remplacement des électrodes. Ils fonctionnent également avec des matériaux cibles conducteurs et isolants.
En résumé, la principale différence entre le plasma RF et le plasma micro-ondes réside dans la fréquence, la tension requise, la pression de la chambre et la capacité à travailler avec différents types de matériaux cibles. Le plasma micro-ondes se caractérise par un rayonnement électromagnétique à haute fréquence et est utilisé pour synthétiser des matériaux à base de carbone. Le plasma RF fonctionne à une fréquence plus basse, nécessite une tension plus élevée et peut être maintenu à des pressions de chambre plus basses, ce qui le rend adapté à la pulvérisation de matériaux cibles isolants.
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