A pulverização catódica é de facto um processo de deposição, especificamente um tipo de deposição física de vapor (PVD).
Este método envolve a ejeção de material de uma fonte "alvo", que depois se deposita num "substrato".
O processo é caracterizado pela ejeção física de átomos da superfície do alvo devido à transferência de momento de uma partícula de bombardeamento energético, normalmente um ião gasoso de um plasma ou de uma pistola de iões.
Sputtering é uma deposição? 4 pontos-chave para compreender
1. Mecanismo de Sputtering
A pulverização catódica funciona utilizando um plasma gasoso para deslocar átomos da superfície de um material alvo sólido.
O alvo é normalmente uma placa do material a ser revestido em substratos.
O processo começa com a introdução de um gás controlado, normalmente árgon, numa câmara de vácuo.
A energia eléctrica é então aplicada a um cátodo, criando um plasma auto-sustentado.
Os iões do plasma colidem com o alvo, fazendo com que os átomos sejam ejectados devido à transferência de momento.
2. Deposição em substratos
Os átomos ejectados do alvo viajam através do vácuo ou do ambiente gasoso de baixa pressão e depositam-se no substrato.
Esta deposição pode ocorrer em diferentes condições de pressão: no vácuo ou com gás a baixa pressão (<5 mTorr), as partículas pulverizadas não sofrem colisões em fase gasosa antes de atingirem o substrato.
Em alternativa, a pressões de gás mais elevadas (5-15 mTorr), as partículas energéticas podem ser termalizadas por colisões em fase gasosa antes da deposição.
3. Caraterísticas das películas pulverizadas
As películas pulverizadas são conhecidas pela sua excelente uniformidade, densidade, pureza e aderência.
Este método permite a produção de ligas com uma composição precisa através da pulverização catódica convencional ou a criação de compostos como óxidos e nitretos através da pulverização catódica reactiva.
A energia cinética dos átomos projectados por pulverização catódica é normalmente mais elevada do que a dos materiais evaporados, o que aumenta a sua adesão ao substrato.
4. Vantagens da pulverização catódica
Uma vantagem significativa da pulverização catódica é a sua capacidade de depositar materiais com pontos de fusão muito elevados, que são difíceis de processar utilizando outros métodos.
Além disso, o processo pode ser controlado para depositar materiais de baixo para cima ou de cima para baixo, oferecendo versatilidade na formação de películas.
Em resumo, a pulverização catódica é um método PVD versátil e eficaz utilizado para depositar películas finas em várias indústrias, incluindo semicondutores, dispositivos ópticos e armazenamento de dados.
A sua capacidade de produzir películas aderentes e de alta qualidade a partir de uma vasta gama de materiais torna-a uma técnica valiosa na ciência e engenharia de materiais.
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