A pulverização catódica é um processo utilizado para criar películas finas em vários materiais. É um tipo de deposição física de vapor (PVD) que envolve a utilização de um plasma de gás para remover átomos de um material sólido e depois depositar esses átomos numa superfície. Esta técnica é amplamente utilizada em indústrias como a dos semicondutores, CDs, unidades de disco e dispositivos ópticos. As películas criadas por pulverização catódica são conhecidas pela sua excelente uniformidade, densidade, pureza e aderência.
Como é que a pulverização catódica funciona? Explicado em 5 passos simples
1. Configuração e câmara de vácuo
O processo começa por colocar o material que se pretende revestir, chamado substrato, dentro de uma câmara de vácuo. Esta câmara é preenchida com um gás inerte, normalmente árgon. O ambiente de vácuo é importante porque evita a contaminação e ajuda a controlar as interações entre o gás e o material alvo.
2. Criação do plasma
O material alvo, que é a fonte dos átomos para a película fina, está carregado negativamente, o que faz dele um cátodo. Esta carga negativa faz com que os electrões livres fluam do cátodo. Estes electrões colidem com os átomos de gás árgon, desintegrando-os e criando um plasma. O plasma é constituído por iões de árgon com carga positiva e electrões livres.
3. Bombardeamento iónico
Os iões de árgon carregados positivamente são então acelerados em direção ao alvo carregado negativamente devido a um campo elétrico. Quando estes iões energéticos atingem o alvo, deslocam átomos ou moléculas do material alvo. Este processo é designado por pulverização catódica.
4. Deposição do material
Os átomos ou moléculas deslocados do alvo formam um fluxo de vapor que viaja através da câmara de vácuo e se deposita no substrato. Isto resulta na formação de uma película fina com propriedades específicas, como a refletividade ou a resistividade eléctrica, dependendo do material do alvo e do substrato.
5. Variações e melhoramentos
Existem diferentes tipos de sistemas de pulverização catódica, incluindo a pulverização catódica por feixe de iões e a pulverização catódica por magnetrão. A pulverização catódica por feixe de iões consiste em fazer incidir um feixe de iões-electrões diretamente sobre o alvo, enquanto a pulverização catódica por magnetrão utiliza um campo magnético para aumentar a densidade do plasma e a velocidade de pulverização. A pulverização reactiva também pode ser utilizada para depositar compostos como óxidos e nitretos através da introdução de um gás reativo na câmara durante o processo de pulverização.
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