O plasma é formado na pulverização catódica através de um processo chamado ionização de gás, que envolve a criação de um ambiente de gás de baixa pressão dentro de uma câmara de vácuo e a introdução de um gás como o árgon. Uma alta tensão é então aplicada ao gás, que ioniza os átomos e cria um plasma.
Explicação pormenorizada:
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Câmara de vácuo e introdução de gás:
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O processo começa com a evacuação de uma câmara para criar vácuo. Isto é crucial, pois reduz o número de moléculas de ar e outros contaminantes que podem interferir com o processo de pulverização catódica. Uma vez atingido o nível de vácuo desejado, é introduzido um gás nobre, normalmente árgon, na câmara. A pressão do gás é mantida a um nível que suporta a ionização, normalmente não excedendo 0,1 Torr.Ionização de gás:
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Após a introdução do gás árgon, é aplicada uma tensão elevada, DC ou RF, ao gás. Esta tensão é suficiente para ionizar os átomos de árgon, eliminando os electrões e criando iões de árgon com carga positiva e electrões livres. O potencial de ionização do árgon é de cerca de 15,8 electrões-volt (eV), que é a energia necessária para remover um eletrão de um átomo. A aplicação de tensão na presença do gás facilita a formação de um plasma, um estado da matéria em que os electrões foram retirados dos átomos.
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Formação do plasma:
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O gás ionizado, agora um plasma, contém uma mistura de átomos de gás neutro, iões, electrões e fotões. Este plasma encontra-se num estado de quase equilíbrio devido às interacções dinâmicas entre estas partículas. O plasma é sustentado pela aplicação contínua de tensão, que mantém o processo de ionização e mantém o plasma ativo.Interação com o material alvo:
O plasma é posicionado perto de um material alvo, que é tipicamente um metal ou cerâmica. Os iões de árgon de alta energia no plasma são acelerados em direção ao material alvo devido ao campo elétrico. Quando estes iões colidem com o alvo, transferem a sua energia, fazendo com que os átomos do alvo sejam ejectados ou "pulverizados" para a fase gasosa. Estas partículas ejectadas viajam então e depositam-se num substrato, formando uma película fina.
Controlo e melhoramento do plasma:
