A formação de plasma na pulverização catódica é um processo crucial que inicia a técnica de pulverização catódica, que é utilizada na Deposição Física de Vapor (PVD) para depositar películas finas num substrato.
Explicação das 6 etapas principais
1. Preparação da câmara de vácuo
A câmara de deposição é primeiro evacuada a uma pressão muito baixa, normalmente cerca de 10^-6 torr, para minimizar a contaminação por gases residuais.
Depois de atingir o vácuo desejado, o gás de pulverização catódica, como o árgon, é introduzido na câmara.
2. Aplicação de tensão
É aplicada uma tensão entre dois eléctrodos na câmara. Esta tensão é fundamental para iniciar o processo de ionização.
3. Ionização e formação de plasma
A tensão aplicada ioniza o gás de pulverização catódica, criando uma descarga incandescente. Neste estado, os electrões livres colidem com os átomos do gás, fazendo com que estes percam electrões e se transformem em iões de carga positiva.
Este processo de ionização transforma o gás num plasma, um estado da matéria em que os electrões estão dissociados dos seus átomos.
4. Aceleração dos iões
Os iões positivos do gás de pulverização catódica são então acelerados em direção ao cátodo (o elétrodo de carga negativa) devido ao campo elétrico criado pela tensão aplicada.
5. Bombardeamento e pulverização catódica
Os iões acelerados colidem com o material alvo, transferindo a sua energia e fazendo com que os átomos do alvo sejam ejectados. Estes átomos ejectados deslocam-se e depositam-se no substrato, formando uma película fina.
6. Taxa de pulverização catódica
A taxa a que o material é pulverizado a partir do alvo depende de vários factores, incluindo o rendimento de pulverização, o peso molar do material alvo, a sua densidade e a densidade da corrente iónica.
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