A deposição por pulverização catódica é um processo utilizado para depositar películas finas de um material numa superfície, conhecida como substrato.
Isto é conseguido através da criação de um plasma gasoso e da aceleração de iões deste plasma para um material de origem, ou alvo.
A transferência de energia dos iões corrói o material alvo, fazendo com que este seja ejectado sob a forma de partículas neutras.
Estas partículas deslocam-se então em linha reta até entrarem em contacto com um substrato, revestindo-o com uma película fina do material de origem.
A pulverização catódica é um processo físico em que os átomos num estado sólido (alvo) são libertados e passam para a fase gasosa através do bombardeamento com iões energéticos, normalmente iões de gases nobres.
Este processo é normalmente realizado num ambiente de alto vácuo e faz parte do grupo de processos PVD (Deposição Física de Vapor).
A pulverização catódica não é apenas utilizada para a deposição, mas também como método de limpeza para a preparação de superfícies de elevada pureza e como método de análise da composição química das superfícies.
O princípio da pulverização catódica consiste em utilizar a energia de um plasma na superfície de um alvo (cátodo) para puxar os átomos do material um a um e depositá-los no substrato.
O revestimento por pulverização catódica, ou deposição por pulverização catódica, é um processo de deposição física de vapor utilizado para aplicar um revestimento muito fino e funcional num substrato.
O processo começa por carregar eletricamente um cátodo de pulverização catódica, que forma um plasma e faz com que o material seja ejectado da superfície alvo.
O material alvo é ligado ou fixado ao cátodo, e são utilizados ímanes para assegurar uma erosão estável e uniforme do material.
A nível molecular, o material alvo é direcionado para o substrato através de um processo de transferência de momento.
O material alvo de alta energia impacta o substrato e é conduzido para a superfície, formando uma ligação muito forte a nível atómico, tornando o material uma parte permanente do substrato.
As técnicas de pulverização catódica são amplamente utilizadas para várias aplicações, incluindo a criação de uma camada extremamente fina de um determinado metal num substrato, a realização de experiências analíticas, a execução de gravura a um nível preciso, o fabrico de películas finas de semicondutores, revestimentos de dispositivos ópticos e nanociência.
Entre as fontes utilizadas para criar iões incidentes de alta energia, o magnetrão de radiofrequência é normalmente utilizado para depositar materiais bidimensionais em substratos de vidro, o que é útil para estudar o efeito em películas finas com aplicações em células solares.
A pulverização catódica por magnetrão é uma técnica amiga do ambiente que permite depositar pequenas quantidades de óxidos, metais e ligas em diferentes substratos.
5 pontos-chave explicados
1.Criação de plasma gasoso
A criação de um plasma gasoso é o primeiro passo na deposição por pulverização catódica. Este plasma é utilizado para acelerar os iões no material alvo.
2.Transferência de Energia e Erosão
A transferência de energia dos iões corrói o material alvo, fazendo com que este seja ejectado como partículas neutras.
3.Viagem em linha reta
Estas partículas ejectadas viajam em linha reta até entrarem em contacto com o substrato, revestindo-o com uma película fina.
4.Ambiente de alto vácuo
A pulverização catódica é normalmente efectuada num ambiente de alto vácuo, que faz parte dos processos de PVD.
5.Vasta gama de aplicações
As técnicas de pulverização catódica são utilizadas para várias aplicações, incluindo o fabrico de semicondutores, a nanociência e a análise de superfícies.
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