La técnica del sputtering


Esta técnica consiste en arrancar átomos del metal fuente en un medio de
vacío y depositarlo sobre cualquier material. Con esta técnica se pueden espejar
trozos plásticos con plata por ejemplo, o hacer un pertinax cobreado como el que
se usa para los circuitos impresos.

Se requiere de una cámara de vacío, yo la he construido con
un viejo filtro de gasoil, estos filtros son muy adecuados para estos usos ya
que prácticamente no hay que modificar nada, esta todo hecho, en la base del
mismo hay dos orificios que se usaron para la entrada y salida del combustible,
a ambos se le puede adaptar alguna canilla del tipo de las usadas en compresores
de aire, en la parte inferior también hay un tornillo que puede ser removido y
en su lugar colocar otra entrada si es necesario.

  

 

En la primera foto se puede ver la canilla a la izquierda, el tornillo en el
medio de la base y la conexión a la bomba de vacío que esta a la derecha, solo
es un caño que está sujeto a la morsa.

La segunda imagen se ve desde arriba, la arandela tipo "O" ring que es donde
asienta la campana de vidrio. En la parte superior se ve el soporte que sirve para
sujetar la base, en este caso sujeta a la  morsa.

Esta campana en la parte superior tiene un tornillo que la atraviesa, en la
parte interna hay un caño roscado donde ira el vástago del magnetrón.

El magnetrón es un imán de un viejo tweeter, son del tipo
cerámico, los imanes de este tipo presentan el inconveniente que si levantan
mucha temperatura pierden su magnetismo, durante el proceso de sputtering se
calienta bastante así que habrá que tener cuidado de hacerlo por etapas para
evitar este sobrecalentamiento.


 

A la propia cobertura metálica que tenía el imán la use para sostenerlo,
perforé un orificio en la chapa y ajusté la varilla roscada que va en el caño
para tal fin de la campana.


 

Para sujetar contra el imán los metales que se usan de fuente le adapté un
soporte de un conector antiguo, al que le puse tres prisioneros para que
ajusten. En la primera foto puede verse una chapa de cobre con la parte central
oscura resultado de una sesión de sputtering.

Se puede ver el magnetrón armado listo para iniciar el proceso

 


Este es el dispositivo armado y en funcionamiento

Hay una excelente explicación en http://www.cientificosaficionados.com/tbo/sputering/sputering.htm
de donde he sacado estas ideas, también en: http://alfon.fansub.org/sputtering/sputtering.htm
del amigo Alfon que me ha ayudado permanentemente con estos proyectos y sin su
ayuda no hubieran sido posibles.

La fuente: por el momento estoy usando la fuente de HT que
en tantos otros proyectos he usado, sin embargo no es lo mas adecuado, se
requieren no muchos voltios y si bastante corriente, pero la fuente debe poder
variar su tensión y de esa forma controlar la corriente, con la fuente de HT el
multímetro me marca 20 mA sin embargo la tensión debe caer muchísimo.

En cuanto arme la nueva fuente conmutada para este propósito, pondré
detalles.

Los resultados: He podido depositar plata y cobre, el espejo
de plata salió bastante bien, el de cobre tiene tintes de distintos colores, ya
que el cobre se une a los restos de oxígeno de los gases residuales que quedan
en la cámara formando óxido de cobre de color oscuro.

El vacío que se requiere esta comprendido entre las 100 y las 50 micras, con
la bomba de refrigeración funciona muy bien


  

 

Las dos primeras son de un plástico de reloj despertador con depósito de
plata del lado convexo la tercera y cuarta el mismo plástico del lado cóncavo,
en la cuarta foto se ve reflejada la canon con que saqué la foto.

La última foto
es una prueba con cobre, puede verse el oxido de cobre color azul en la parte
central

 

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8 comentarios en “La técnica del sputtering

  1. Pingback: Diez experimentos con vacio | Espacio de César

  2. sos un capo cordobes!!
    te voy a seguir leyendo
    un saludo

  3. hola, estoy tratando de depositar dióxido de estaño sobre vidrio para hacerlo conductor y hacer una celda fotovoltaica pero no entiendo bien como se hace el magnetron del sputering y como se conecta, si me podes aclarar con algún esquema te agradecerìa
    felicitaciones por los experimentos.
    adrian_zingales@hotmail.com

  4. Pingback: Diez pruebas con el banco de capacitores | Espacio de César

  5. exelente, cesar. yo tengo una metalizadora de alto vacio, esta trabajando a 10 -4 torr, vos crees que se puede adaptar un proceso como el sputering?, que es lo que haria falta. saludos

    • Si tenes la bomba de vacío lo mas complejo es conseguir un iman como la gente, el sistema magnético es concéntrico, en las pruebas que hice usé un imán de un twitter completo, con su caja metálica del lado exterior el problema es que si lo usas bastante se calienta y si llegas a la temperatura Curie el imán pierde el magnetismo

  6. gracias por la aportacion¡ se agradece que puedan compartir estos post

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