Modelamiento cinético de plasmas producidos en arcos catódicos en vacío para aplicaciones en el procesamiento de materiales.

Abstract

En este trabajo se presenta un modelamiento cinético espacio temporal que describe la región interelectródica en el proceso Deposición Física Vapor por Arco Catódico (PVD-AC), utilizando como material catódico el Cobre, Titanio y Zirconio. Se estudió el comportamiento de los parámetros presentes como son el potencial de plasma local, densidad y energía de partículas a partir de una descripción microscópica, determinada por las posiciones y las velocidades de estas. Las ecuaciones corresponden a un modelo de simetría esférica y se consideran los procesos dinámicos del plasma metálico con la presencia de un gas de fondo. Se realizó una solución numérica del modelo planteado usando los métodos de Runge Kutta y Diferencias Finitas, donde se analizó la expansión del plasma metálico con los diferentes materiales en el cátodo. Al comparar las simulaciones obtenidas, con las mediciones experimentales y reportes teóricos presentados en la literatura, se observa una buena predicción del comportamiento de los parámetros estudiados, lo que permite aplicar el modelo propuesto a los procesos de producción de películas delgadas mediante la técnica PVD-AC.