La fréquence RF pour la pulvérisation est généralement de 13,56 MHz.
Cette fréquence est choisie pour plusieurs raisons.
1. Compatibilité avec les bandes ISM
La fréquence de 13,56 MHz fait partie des bandes radio industrielles, scientifiques et médicales (ISM).
Ces bandes sont réservées à l'échelle mondiale pour un usage non commercial afin d'éviter les interférences avec les services de télécommunications.
Cette normalisation permet l'utilisation généralisée et cohérente de la technologie de pulvérisation RF sans conflits réglementaires.
2. Interaction efficace des ions
À 13,56 MHz, la fréquence est suffisamment basse pour laisser suffisamment de temps au transfert de la quantité de mouvement des ions argon vers le matériau cible au cours de chaque cycle.
Cette caractéristique est cruciale pour une pulvérisation efficace, car elle garantit que les ions ont suffisamment de temps pour percuter la cible et déloger les particules sans être trop rapides pour interagir efficacement.
3. Oscillation des électrons et taux de plasma
La fréquence est également suffisamment élevée pour permettre aux électrons d'osciller dans le plasma, ce qui conduit à une densité de plasma élevée.
Ce taux de plasma élevé permet des pressions de fonctionnement plus faibles (10^-1 à 10^-2 Pa), ce qui peut entraîner le dépôt de couches minces avec des microstructures différentes par rapport à celles produites à des pressions plus élevées.
4. Éviter l'accumulation de charges
Dans la pulvérisation RF, le potentiel électrique alternatif permet d'éviter l'accumulation de charges sur le matériau cible, en particulier pour les matériaux isolants.
Ce point est essentiel car l'accumulation de charges peut provoquer des arcs électriques et d'autres problèmes de contrôle de la qualité dans le processus de pulvérisation.
En résumé, l'utilisation de la fréquence 13,56 MHz dans la pulvérisation RF est le résultat d'un équilibre optimal entre l'efficacité du bombardement ionique et la prévention de l'accumulation de charges électriques sur la cible, tout en respectant les réglementations internationales en matière de radiofréquences.
Cette fréquence est particulièrement efficace pour pulvériser des matériaux conducteurs et non conducteurs, ce qui en fait une technique polyvalente et largement utilisée pour le dépôt de couches minces.
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