A pressão do gás de pulverização catódica desempenha um papel crucial na determinação da qualidade e da taxa de formação da película durante o processo de pulverização catódica.
Como a pressão do gás de pulverização afeta a qualidade do filme e a taxa de pulverização: 4 factores-chave
1. Impacto na qualidade da película
Pressão mais baixa: Uma pressão mais baixa na câmara de pulverização pode resultar numa película altamente densa com boa cristalinidade.
Isto deve-se ao facto de, a pressões mais baixas, os átomos pulverizados terem um caminho livre médio mais longo, permitindo-lhes viajar mais longe antes de colidirem com outros átomos.
Isto leva a uma estrutura de película mais uniforme e densa com melhor cristalinidade.
Pressão mais elevada: Por outro lado, uma pressão mais elevada pode aumentar as taxas de deposição.
No entanto, se a pressão se tornar demasiado elevada, pode causar porosidade na microestrutura da película.
O aumento da frequência de colisão a pressões mais elevadas pode também resultar numa orientação aleatória da película, afectando a cristalinidade.
Por conseguinte, é importante encontrar uma gama de pressão óptima para obter a qualidade desejada da película.
2. Impacto na taxa de pulverização
Pressão mais baixa: Uma pressão mais baixa geralmente leva a taxas de pulverização mais baixas.
Isto deve-se ao facto de, a baixas pressões, a densidade do gás de pulverização ser menor, resultando em menos colisões entre os iões do gás e o material alvo.
Como resultado, são ejectados menos átomos do alvo, o que conduz a uma taxa de pulverização mais baixa.
Pressão mais elevada: Por outro lado, uma pressão mais elevada pode aumentar as taxas de deposição.
O aumento da densidade do gás de pulverização catódica a pressões mais elevadas leva a mais colisões com o material alvo, resultando numa taxa de pulverização catódica mais elevada.
No entanto, se a pressão se tornar demasiado elevada, pode causar envenenamento do alvo, em que o gás reativo na câmara afecta negativamente a superfície do alvo.
Isto pode diminuir a taxa de crescimento da película fina e afetar a sua qualidade.
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