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Os alvos de pulverização catódica são componentes essenciais no processo de pulverização catódica, utilizados para depositar películas finas de materiais em substratos.São normalmente feitos de metais, ligas ou compostos e podem ser produzidos através de métodos como fundição, prensagem a quente a vácuo ou prensagem a frio.A escolha do material e do método de fabrico depende da aplicação, como a produção de semicondutores, células solares ou revestimentos decorativos.Os materiais mais comuns incluem o tântalo, o nióbio, o titânio, o tungsténio e o silício.O processo envolve a fusão e a fundição do material, seguido de maquinagem para obter a forma e o tamanho desejados.Os alvos compostos podem exigir passos adicionais, como a sinterização ou a prensagem.

Pontos-chave explicados:

1. Definição e objetivo dos alvos de pulverização catódica:

   • Os alvos de pulverização catódica são placas sólidas ou materiais cilíndricos utilizados no processo de pulverização catódica para depositar películas finas em substratos.
   • São feitos de uma variedade de materiais, incluindo metais puros, ligas e compostos como óxidos ou nitretos.
   • As aplicações vão desde a produção de semicondutores até revestimentos decorativos e fabrico de células solares.

2. Materiais utilizados em alvos de pulverização catódica:

   • Metais e ligas metálicas:Os materiais mais comuns incluem o tântalo, o nióbio, o titânio, o tungsténio, o molibdénio, o háfnio e o silício.Estes são selecionados com base nas suas propriedades e na aplicação específica.
   • Compostos:Materiais como óxidos (por exemplo, TiO2) e nitretos são utilizados para aplicações especializadas, como a criação de revestimentos endurecidos.
   • Materiais não metálicos:Alguns alvos são feitos de materiais não metálicos, dependendo das propriedades desejadas da película fina.

3. Métodos de fabrico:

   • Fundição:O método mais comum envolve a fusão da matéria-prima (por exemplo, uma liga) e o seu derrame num molde para formar um lingote.O lingote é depois maquinado para obter a forma final pretendida.Este processo é normalmente efectuado em vácuo para evitar a contaminação.
   • Prensagem a quente em vácuo:Utilizado para alvos compostos, este método envolve o aquecimento do material sob pressão para formar um alvo denso e sólido.
   • Prensagem isostática a quente (HIP):Semelhante à prensagem a quente por vácuo, mas o material é sujeito a uma pressão uniforme de todos os lados, o que resulta numa estrutura mais homogénea.
   • Prensagem isostática a frio (CIP):Este método envolve a prensagem do material à temperatura ambiente, seguida de sinterização para atingir a densidade final.
   • Sinterização por prensagem a frio:O material é prensado à temperatura ambiente e depois sinterizado a altas temperaturas para formar um alvo sólido.

4. Forma e tamanho dos alvos de pulverização:

   • Os alvos podem ser fabricados em várias formas, incluindo placas rectangulares e formas cilíndricas.
   • Os tamanhos variam de pequenos (1 polegada de diâmetro) a grandes (até 20 polegadas de diâmetro ou mais de 1000 mm de comprimento para alvos rectangulares).
   • Os alvos podem ser de secção única ou de secção múltipla, dependendo da aplicação.

5. Aplicações dos alvos de pulverização catódica:

   • Semicondutores:Materiais como o tântalo e o háfnio são utilizados para criar películas finas para dispositivos semicondutores.
   • Células solares:O silício e o molibdénio são normalmente utilizados na produção de painéis solares.
   • Revestimentos decorativos:O tungsténio e o titânio são utilizados para criar revestimentos estéticos e resistentes ao desgaste.
   • Eletrónica:O nióbio é utilizado em componentes electrónicos, enquanto o titânio é utilizado em aplicações funcionais e decorativas.

6. Personalização e seleção de materiais:

   • Os alvos de pulverização catódica podem ser feitos por medida para satisfazer requisitos específicos, tais como o tamanho, a forma e a composição do material.
   • A escolha do material depende das propriedades desejadas da película fina, como condutividade, dureza ou propriedades ópticas.

7. Maquinação e processamento final:

   • Após o processo de fabrico inicial (por exemplo, fundição ou prensagem), o alvo é maquinado para obter as dimensões exactas e o acabamento superficial necessários para o processo de pulverização catódica.
   • O produto final tem de cumprir normas de qualidade rigorosas para garantir um desempenho consistente no processo de pulverização catódica.

Ao compreender estes pontos-chave, um comprador pode tomar decisões informadas sobre o tipo de alvo de pulverização catódica necessário para a sua aplicação específica, considerando factores como as propriedades do material, os métodos de fabrico e as especificações do produto final.

Tabela de resumo:

Aspeto	Detalhes
Materiais	Metais (tântalo, nióbio, titânio), ligas, compostos (óxidos, nitretos)
Métodos de fabrico	Fundição, prensagem a quente sob vácuo, prensagem isostática a quente, prensagem a frio
Formas e tamanhos	Lajes rectangulares, formas cilíndricas; diâmetro de 1\" a 20\" ou superior
Aplicações	Semicondutores, células solares, revestimentos decorativos, eletrónica
Personalização	Tamanhos, formas e composições de materiais personalizados disponíveis

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