A pulverização catódica por magnetrão é uma técnica de deposição física de vapor (PVD) utilizada para depositar películas finas em substratos.
Funciona através da ionização de um material alvo dentro de uma câmara de vácuo, utilizando um plasma gerado por um campo magnético.
O material alvo ionizado é então pulverizado ou vaporizado, depositando-se no substrato.
Como é que a pulverização catódica por magnetrão funciona? Explicação dos 7 passos principais
1. Configuração da câmara de vácuo
O processo inicia-se numa câmara de vácuo onde a pressão é reduzida para facilitar o processo de pulverização catódica.
Este ambiente minimiza a presença de outros gases que poderiam interferir com o processo de deposição.
2. Introdução de gás inerte
Um gás inerte, normalmente árgon, é introduzido na câmara.
O gás árgon é essencial porque serve de meio através do qual ocorre a ionização.
3. Criação do plasma
Os conjuntos de ímanes no interior da câmara geram um campo magnético sobre a superfície do alvo.
Este campo magnético, combinado com uma alta tensão aplicada ao alvo, cria um plasma perto do alvo.
O plasma é constituído por átomos de gás árgon, iões de árgon e electrões livres.
4. Ionização e pulverização catódica
Os electrões no plasma colidem com os átomos de árgon, criando iões de árgon com carga positiva.
Estes iões são atraídos para o alvo carregado negativamente.
Quando atingem o alvo, ejectam átomos do material alvo.
5. Deposição no substrato
Os átomos ejectados do material alvo viajam através do vácuo e depositam-se no substrato, formando uma película fina.
O processo é altamente controlado, permitindo a deposição precisa de materiais com propriedades específicas.
6. Controlo por Magnetrões
Os magnetrões desempenham um papel crucial no controlo da trajetória dos átomos ejectados.
Ajudam a manter a densidade do plasma perto do alvo, aumentando a eficiência do processo de pulverização catódica.
O campo magnético confina os electrões perto do alvo, aumentando a sua interação com o gás árgon e, consequentemente, a taxa de ionização.
7. Formação de película fina
Os átomos que são ejectados do alvo condensam-se na superfície do substrato, formando uma película fina.
Esta película pode ser de vários materiais, dependendo da composição do alvo.
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