A pulverização catódica por magnetrão DC é uma técnica de deposição física de vapor (PVD) utilizada para depositar películas finas em substratos.
Explicação das 6 etapas principais
1. Configuração da câmara de vácuo
O material alvo (a substância a ser revestida) é colocado numa câmara de vácuo paralela ao substrato (o objeto a ser revestido).
A câmara é primeiro evacuada para remover gases e impurezas.
Em seguida, é enchida com um gás inerte de elevada pureza, normalmente árgon.
2. Aplicação de corrente eléctrica
É aplicada uma corrente eléctrica DC, normalmente na gama de -2 a -5 kV, ao material alvo, que actua como cátodo.
Isto cria uma polarização negativa no alvo.
Simultaneamente, é aplicada uma carga positiva ao substrato, tornando-o no ânodo.
3. Criação do plasma e pulverização catódica
O campo elétrico aplicado ioniza o gás árgon, criando um plasma.
Este plasma contém iões de árgon com carga positiva.
Sob a influência do campo elétrico, estes iões são acelerados em direção ao alvo carregado negativamente.
Após o impacto, deslocam átomos do material alvo, num processo designado por pulverização catódica.
4. Deposição de película fina
Os átomos do alvo ejectados viajam numa distribuição em linha de vista.
Condensam-se na superfície do substrato, formando uma película fina.
5. Papel do campo magnético
Na pulverização catódica por magnetrão, é introduzido um forte campo magnético perto do alvo.
Este campo magnético faz com que os electrões no plasma espiralem ao longo de linhas de fluxo magnético, confinando o plasma perto do alvo.
Este confinamento aumenta a ionização do gás e a taxa de pulverização.
Os electrões são impedidos de atingir o substrato e, em vez disso, permanecem perto do alvo, aumentando a densidade do plasma.
6. Vantagens e aplicações
A pulverização catódica com magnetrões DC é favorecida pelas suas elevadas taxas de deposição e pela capacidade de revestir grandes substratos com metais puros, como o ferro, o cobre e o níquel.
É relativamente fácil de controlar e económico, o que o torna adequado para várias aplicações industriais.
Este processo é um método fundamental no fabrico de vários componentes electrónicos e ópticos, proporcionando revestimentos precisos e eficientes.
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