Estudio de parámetros atómicos y moleculares en ... - FaMAF

Apéndice II: Métodos utilizados para la construcción y caracterización de películas delgadas _______________
plano del cátodo. De esta manera, los electrones secundarios generados durante el proceso de
sputtering son atrapados por este campo, permaneciendo cerca del cátodo. Los electrones siguen
trayectorias helicoidales alrededor de las líneas de campo magnético, y entonces son forzados a viajar
distancias mayores dentro de la cámara produciendo entonces mayor cantidad de ionizaciones y por
ende, amentando la tasa de sputtering. El uso de campos magnéticos tiene varias ventajas: además de
aumentar la tasa de sputtering, aumentan la densidad del plasma y permiten mantener el estado de
plasma para presiones menores, o sea para menores cantidades de gas en la cámara (294).
sustrato - ánodo
Ar + generado
por colisión con
unelectrón
Ar +
átomo del blanco
arrancado por
sputtering
e- liberado por
el blanco
Blanco a
potencial
negativo
Figura II.1: Diagrama esquemático del proceso de sputtering
Casi cualquier tipo de material puede depositarse por esta técnica. El uso de fuentes de corriente
continua es óptimo para la deposición de metales, mientras que las fuentes de radio frecuencia
permiten depositar mejor semiconductores y aislantes. Además el uso de gases reactivos en vez de
inertes, permite depositar el producto de la reacción entre el gas y los átomos del blanco.
II.2 Caracterización de películas delgadas: Reflectometría de rayos x
La técnica de reflectometría de rayos x (XRR, por sus siglas en inglés) se ha convertido en los
últimos años en una técnica muy útil para el estudio de la estructura y organización de materiales que
han sido crecidos como películas delgados a escala submicrométrica y átómica. Muchas aplicaciones
tecnológicas requieren de capas de espesores bien definidos, debido a que algunas propiedades de las
películas dependen de su espesor. Por ello, la determinación precisa del espesor es crucial para esas
aplicaciones. La técnica de XRR es una técnica no destructiva para la determinación de espesores de
entre 2 y 200 nm con precisiones de 1-3 Å (en condiciones óptimas). Además de la determinación del
espesor, la técnica permite el cálculo de la densidad y la rugosidad de las capas.
Básicamente, la medición de un espectro de XRR consiste en el monitoreo de la intensidad de
rayos x del haz incidente que se refleja a ángulos de incidencia rasantes. Hay varias configuraciones
experimentales posibles. Por ejemplo, en el escaneo θ:2θ Un haz de rayos x monocromático de
longitud de onda λ se utiliza para irradiar la muestra a un ángulo de incidencia θ y se colecta la
intensidad de rayos x reflejada para ángulos 2θ.
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