A pulverização catódica é um processo de vácuo que envolve a ejeção de átomos de um material alvo sólido, conhecido como alvo de pulverização catódica, e a sua subsequente deposição num substrato para formar uma película fina com propriedades específicas. Este processo é impulsionado pelo bombardeamento do alvo por partículas energéticas, normalmente iões, que fazem com que os átomos do alvo sejam ejectados da estrutura do material para o estado gasoso dentro da câmara de revestimento.
Explicação pormenorizada:
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Bombardeamento do alvo:
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O processo de pulverização catódica começa com a introdução de um gás controlado, normalmente árgon, numa câmara de vácuo. É aplicado um campo elétrico para ionizar o gás, criando um plasma. As partículas de gás ionizado, ou iões, são então aceleradas pelo campo elétrico em direção ao alvo. Quando estes iões colidem com o alvo, transferem o momento para os átomos do alvo através de uma série de colisões parcialmente inelásticas.Ejeção dos átomos do alvo:
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O momento transferido pelo bombardeamento iónico faz com que os átomos do alvo recuem com energia suficiente para ultrapassar a energia de ligação superficial do material do alvo. Isto resulta na ejeção, ou pulverização catódica, dos átomos alvo da estrutura do material para o estado gasoso dentro da câmara de revestimento. O número médio de átomos ejectados por cada ião incidente é conhecido como rendimento de pulverização catódica, que depende de vários factores, incluindo o ângulo de incidência do ião, a energia e as massas do ião e dos átomos do alvo.
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Deposição no substrato:
Os átomos alvo ejectados viajam através da câmara de vácuo e são depositados num substrato. Este substrato pode ser feito de vários materiais, como silício, vidro ou plásticos moldados. Os átomos nucleiam no substrato e formam uma película fina com as propriedades desejadas, como a refletividade, a resistividade eléctrica ou iónica, ou outras características específicas. O processo pode ser optimizado para controlar a morfologia da película, as orientações dos grãos, as dimensões dos grãos e as densidades.
Aplicações e importância:
