A evaporação e a pulverização catódica são ambas técnicas de deposição física de vapor (PVD) utilizadas para depositar películas finas em substratos.
A evaporação envolve o aquecimento de um material até ao ponto em que os seus átomos ou moléculas se libertam sob a forma de vapor.
A pulverização catódica ejecta átomos da superfície de um material através de um bombardeamento de partículas energéticas.
5 Principais Diferenças entre Evaporação e Sputtering
1. Mecanismo do processo
Evaporação: O material é aquecido até o seu ponto de vaporização, fazendo com que seus átomos ou moléculas passem do estado sólido ou líquido para o estado de vapor. Este vapor condensa-se então numa superfície mais fria, normalmente um substrato, formando uma película fina.
Sputtering: Os átomos são ejectados da superfície de um material alvo devido a colisões com iões de alta energia. Este processo é normalmente utilizado para a deposição de películas finas.
2. Variações nas técnicas
Evaporação:
- Epitaxia por feixe molecular (MBE): Utilizado para o crescimento de camadas epitaxiais através da orientação de feixes atómicos ou moleculares para um substrato cristalino aquecido.
- Evaporação reactiva: Os átomos de metal são evaporados na presença de um gás reativo, formando uma película fina composta no substrato.
- Evaporação reactiva activada (ARE): Utiliza plasma para melhorar a reação entre os átomos evaporados e um gás reativo, conduzindo a taxas de deposição mais rápidas e a uma melhor aderência da película.
Sputtering:
- Sputtering de díodo: Uma configuração simples que utiliza dois eléctrodos em que o material alvo é colocado no cátodo e o substrato no ânodo.
- Sputtering reativo: Envolve a pulverização catódica de um alvo na presença de um gás reativo para formar uma película composta no substrato.
- Sputtering de polarização: O substrato é polarizado negativamente para atrair e incorporar as partículas pulverizadas de forma mais eficaz.
- Magnetron Sputtering: Utiliza um campo magnético para confinar o plasma perto da superfície do alvo, aumentando a taxa de pulverização.
- Sputtering por feixe de iões: Utiliza uma fonte de iões separada para bombardear o alvo, permitindo um controlo preciso da energia e do ângulo de incidência dos iões.
3. Velocidade de deposição
A evaporação é tipicamente mais rápida e mais adequada para a produção de grandes volumes, especialmente para materiais com elevado ponto de fusão.
Sputtering deposita geralmente películas mais lentamente do que a evaporação.
4. Cobertura por etapas
Evaporação é mais comummente utilizada para revestimentos ópticos de película fina.
Sputtering oferece uma melhor cobertura por fases, o que significa que pode revestir mais uniformemente superfícies irregulares.
5. Versatilidade
Evaporação é frequentemente utilizada para revestimentos ópticos de película fina.
Sputtering é mais versátil, capaz de depositar em substratos condutores e isolantes, e é frequentemente utilizada em aplicações que exigem altos níveis de automação.
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