A pulverização catódica é um processo de deposição física de vapor (PVD) que envolve a ejeção de átomos de um material alvo sólido para a fase gasosa devido ao bombardeamento por iões energéticos, e a sua subsequente deposição num substrato para formar uma película fina. Este processo é impulsionado pela troca de momento entre os iões e os átomos no material alvo, semelhante ao bilhar atómico. A eficiência do processo de pulverização catódica é medida pelo rendimento da pulverização catódica, que é o número de átomos ejectados da superfície por cada ião incidente.
Explicação pormenorizada:
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Configuração do processo:
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A pulverização catódica é realizada numa câmara de vácuo cheia de um gás inerte, normalmente árgon. O material alvo, que é a fonte dos átomos a depositar, é carregado negativamente, transformando-o num cátodo. Esta configuração é crucial, uma vez que inicia o fluxo de electrões livres a partir do cátodo.Ionização e colisões:
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Os electrões livres do cátodo colidem com os átomos do gás árgon, ionizando-os. Estas moléculas de gás ionizadas (iões de árgon) são então aceleradas em direção ao alvo carregado negativamente devido ao campo elétrico.
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Ejeção de átomos:
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Quando os iões de árgon energéticos atingem o alvo, transferem o seu momento para os átomos do material alvo. Este processo de colisão pode ejetar os átomos do alvo da superfície para a fase gasosa. Este é o mecanismo central da pulverização catódica, em que a energia dos iões é utilizada para deslocar os átomos do alvo.Deposição no substrato:
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Os átomos ejectados viajam através do vácuo e depositam-se num substrato próximo. Estes átomos ligam-se ao substrato a nível atómico, formando uma película fina com propriedades específicas, como a refletividade, a resistividade eléctrica ou iónica, dependendo do material do alvo e do substrato.
Tipos de Sputtering:
