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A MPCVD, ou Deposição de Vapor Químico por Plasma de Micro-ondas, é um método utilizado para produzir películas de diamante de alta qualidade num ambiente laboratorial, utilizando um gás contendo carbono e um plasma de micro-ondas. Esta técnica é particularmente eficaz para produzir películas de diamante de grande área, uniformes, de alta pureza e bem cristalizadas, o que a torna um dos métodos mais promissores para aplicações industriais.

Explicação pormenorizada:

1. Componentes do sistema MPCVD:

   • O sistema MPCVD é composto por vários componentes-chave:Câmara de vácuo:
   • É aqui que ocorre o processo de deposição. É crucial para manter as condições necessárias para a reação.Gerador de micro-ondas:
   • Este componente gera a energia de micro-ondas que é utilizada para criar o plasma dentro da câmara de vácuo.Sistema de fornecimento de gás:

2. Introduz os gases necessários, normalmente uma mistura de metano (CH4) e hidrogénio (H2), na câmara.

   • Mecanismo do processo:Geração de plasma por micro-ondas:
   • O gerador de micro-ondas utiliza um guia de ondas para direcionar as micro-ondas para o reator. Estas micro-ondas excitam a mistura de gás, causando uma descarga incandescente que ioniza as moléculas de gás, criando plasma.Deposição de película de diamante:

3. O plasma decompõe as moléculas de gás, e os átomos de carbono resultantes são depositados no substrato, formando uma película de diamante. Este processo é sem eléctrodos, garantindo um plasma puro sem contaminação dos eléctrodos.

   • Vantagens do MPCVD:Alta pureza e uniformidade:
   • O MPCVD permite a deposição de películas de diamante de alta qualidade com excelente uniformidade e pureza devido ao ambiente de plasma controlado.Escalabilidade e estabilidade:
   • O sistema pode ser ampliado para substratos maiores, e a estabilidade do plasma permite a deposição contínua durante longos períodos.Versatilidade:

4. O MPCVD pode utilizar vários gases para satisfazer diferentes necessidades industriais e evita os problemas de contaminação associados a outros métodos, como o CVD de filamento quente (HFCVD) e o CVD de jato de plasma de corrente contínua (DC-PJ CVD).Aplicações e perspectivas futuras:

O MPCVD é particularmente adequado para preparar diamante monocristalino de grandes dimensões, que é muito procurado para várias aplicações, incluindo eletrónica, ótica e revestimentos resistentes ao desgaste. A capacidade do método de gerar uma bola de plasma grande e estável na câmara de deposição é fundamental para o seu sucesso na obtenção de uma deposição de diamante uniforme e de grande área, um feito difícil de alcançar com outros métodos, como o método da chama.