A pulverização catódica por feixe de iões é uma técnica de deposição de película fina que envolve a utilização de uma fonte de iões para pulverizar um material alvo sobre um substrato. Este método é caracterizado pela utilização de um feixe de iões monoenergético e altamente colimado, que permite um controlo preciso do processo de deposição, resultando em películas densas e de alta qualidade.
Mecanismo de pulverização de feixe de iões:
O processo começa com a geração de um feixe de iões a partir de uma fonte de iões. Este feixe é direcionado para um material alvo, que pode ser um metal ou um dielétrico. Quando os iões do feixe colidem com o alvo, transferem a sua energia para os átomos do alvo. Esta transferência de energia é suficiente para deslocar os átomos da superfície do alvo, um processo conhecido como pulverização catódica. Os átomos pulverizados viajam então através do vácuo e depositam-se num substrato, formando uma película fina.Ligação de energia e qualidade da película:
A pulverização catódica por feixe de iões envolve um elevado nível de ligação de energia, que é cerca de 100 vezes superior ao dos métodos convencionais de revestimento por vácuo. Esta elevada energia assegura que os átomos depositados têm energia cinética suficiente para formar uma ligação forte com o substrato, conduzindo a uma qualidade e adesão superiores da película.
Uniformidade e flexibilidade:
O processo de pulverização catódica por feixe de iões tem normalmente origem numa grande superfície alvo, o que contribui para a uniformidade da película depositada. Este método também oferece uma maior flexibilidade em termos da composição e do tipo de material alvo utilizado, em comparação com outras técnicas de pulverização catódica.Controlo preciso:
- Durante o processo de deposição, os fabricantes podem controlar com precisão o feixe de iões através da sua focalização e varrimento. A taxa de pulverização, a energia e a densidade de corrente podem ser ajustadas com precisão para obter condições de deposição óptimas. Este nível de controlo é crucial para a obtenção de películas com propriedades e estruturas específicas.
- Remoção e deposição de material:
Na pulverização catódica por feixe de iões, existem três resultados principais:
- O material é removido do alvo (pulverização catódica).Os iões são incorporados no material alvo, formando potencialmente compostos químicos (implantação iónica).
- Os iões condensam-se no substrato, formando uma camada (deposição por feixe de iões).A energia dos iões deve ser superior a um determinado limiar para provocar a remoção do material. Os iões que incidem transferem o seu momento para os átomos alvo, desencadeando uma série de colisões. Alguns átomos-alvo ganham impulso suficiente para escapar da superfície, levando à pulverização catódica.
Vantagens da pulverização catódica por feixe de iões:
Boa estabilidade:
