O plasma é gerado na pulverização catódica através de um processo chamado ionização de gás. Este processo envolve a criação de um ambiente de gás de baixa pressão dentro de uma câmara de vácuo e a introdução de um gás, normalmente um gás inerte como o árgon. É então aplicada uma alta tensão ao gás, que ioniza os átomos e cria um plasma. A tensão necessária para a ionização do gás depende do gás utilizado e da pressão do gás. Para o árgon, um gás comum utilizado na pulverização catódica, o potencial de ionização é de cerca de 15,8 electrões-volt (eV).
A geração de plasma na pulverização catódica é crucial porque facilita a interação entre o gás de pulverização catódica e o material alvo. Quando o plasma é gerado, faz com que os iões do gás colidam com a superfície do alvo. Estas colisões são suficientemente energéticas para deslocar átomos da superfície do alvo, fazendo com que sejam ejectados para a fase gasosa. Este processo é fundamental para o mecanismo de pulverização catódica, em que os átomos ejectados viajam e se depositam num substrato, formando uma película fina.
A escolha de utilizar gases inertes como o árgon ou o xénon como gás de pulverização é estratégica. Estes gases não reagem com o material alvo nem se combinam com quaisquer gases de processo, e o seu elevado peso molecular contribui para taxas de pulverização e deposição mais elevadas. A natureza inerte desses gases garante que a integridade do material alvo seja mantida durante todo o processo de pulverização, o que é essencial para alcançar as propriedades desejadas no filme depositado.
Em resumo, o plasma na pulverização catódica é gerado pela ionização de um gás de pulverização catódica, normalmente um gás inerte, dentro de uma câmara de vácuo utilizando uma alta tensão. Esta ionização cria um ambiente de plasma onde os iões de gás podem interagir eficazmente com o material alvo, levando à ejeção e deposição de átomos alvo num substrato. Este processo é controlado e optimizado por factores como a pressão do gás, a tensão e o posicionamento do substrato para garantir um revestimento uniforme.
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