Estudio espectroscópico de plasmas en procesos papvd y pacvd con gas de llenado nitrógeno en la producción de recubrimientos

Abstract

En este trabajo se estudian las características del plasma utilizado en la producción de dos tipos de recubrimientos por dos técnicas diferentes. En el primer caso, se presentan recubrimientos poliméricos por la técnica PACVD (Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition) por descarga glow; en el segundo caso, se describe el proceso de producción de recubrimientos de TiN producidos por la técnica PAPVD (Plasma Assisted Physical Vapor Deposition) por descarga de arco pulsado. En ambos casos se utilizó como gas de llenado nitrógeno. Se observó diferentes tipos de reacciones del plasma utilizando espectroscopia óptica de emisión. En el caso de la descarga glow, gran parte del nitrógeno permanece en estado molecular y escasamente se excita y se ioniza, mientras que en el caso de la descarga por arco, el nitrógeno se disocia casi completamente, puesto que no se observa el espectro del nitrógeno molecular que se encuentra alrededor de los 350 nm, y solo se encuentran unas diminutas bandas en otras regiones del espectro. Además, existen varias líneas de nitrógeno atómico excitadas e ionizadas. Estas características de las reacciones químicas en el plasma hacen que el recubrimiento en la superficie se produzca de diferentes formas para los dos casos.In this work a study of plasma characteristics used in the production of polymeric coatings by PACVD techniques (Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition) using Glow Discharge, and TiN coatings produced by means of PAPVD (Plasma Assisted Physical Vapor Deposition) using a pulsed arc discharge was carried out. In the both cases nitrogen as filled gas was used. Moreover, different reactions occurring during the process employing optical emission spectroscopy (OES) are observed. In the case of the Glow discharge, most of the nitrogen is found in molecular form, while in the arc discharge, nitrogen is dissociated almost completely due to the molecular spectrum around of 350 nm was not found, and only very small bands in other regions of the spectrum were observed. Moreover, there are many excited and ionized emission lines of atomic nitrogen. These chemical reaction characteristics make the coatings on the surface were produced in different ways for the two cases