A pressão necessária para a pulverização catódica em corrente contínua varia normalmente entre 0,5 mTorr e 100 mTorr.
Esta pressão é necessária para manter um ambiente adequado para o processo de pulverização catódica.
O processo envolve a utilização de um gás inerte de elevada pureza, normalmente árgon, para criar um plasma que facilita a deposição de películas finas.
4 Factores-chave explicados
1. Pressão de base e enchimento
Antes do início do processo de pulverização catódica, a câmara de vácuo é evacuada para remover impurezas como H2O, ar, H2 e Ar, atingindo uma pressão de base.
Isto é crucial para garantir que o ambiente esteja limpo e propício para a deposição de películas finas de alta qualidade.
Depois de atingir a pressão de base, a câmara é enchida com um gás inerte de elevada pureza, normalmente árgon.
O árgon é escolhido devido à sua massa relativa e à sua capacidade de transmitir eficazmente a energia cinética durante as colisões moleculares no plasma.
2. Pressão de funcionamento para a formação do plasma
A pressão de funcionamento durante a pulverização catódica em corrente contínua é definida para um intervalo que permite a formação de um plasma.
Este plasma é essencial, uma vez que gera os iões de gás que são a principal força motriz da pulverização catódica.
A pressão necessária para atingir um plasma é da ordem de 10^-2 a 10^-3 Torr, o que é significativamente mais elevada do que a pressão de base alcançável no sistema de vácuo (frequentemente até 10^-7 Torr).
Esta pressão mais elevada é necessária porque a pulverização catódica requer um gás de processo para fornecer os iões necessários para desalojar o material do alvo.
3. Influência nas caraterísticas da película fina
As pressões de base e de funcionamento afectam significativamente as caraterísticas das películas finas produzidas.
Ao contrário da evaporação térmica ou por feixe eletrónico, que pode funcionar a pressões extremamente baixas (ou seja, 10^-8 Torr), a pulverização catódica necessita de um determinado nível de pressão de gás para sustentar o plasma e o bombardeamento iónico do material alvo.
Esta gama de pressões garante que os iões têm energia e densidade suficientes para pulverizar eficazmente o material alvo sobre o substrato.
4. Controlo e manutenção da pressão
A pressão de funcionamento desejada na câmara é obtida utilizando uma combinação de bombas de vácuo, normalmente uma bomba de vácuo rotativa de duas fases ou uma bomba turbomolecular apoiada por uma bomba rotativa.
O gás árgon é cuidadosamente introduzido na câmara através de uma válvula de controlo fino, permitindo um ajuste preciso da pressão para o intervalo necessário para uma pulverização eficaz.
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