A pulverização catódica é uma técnica de deposição física de vapor (PVD) utilizada para depositar películas finas de materiais num substrato. Envolve a utilização de gás ionizado para ablacionar um material alvo, fazendo com que os átomos do alvo sejam ejectados e depositados no substrato, formando um revestimento fino, uniforme e altamente puro. Este processo é versátil e pode ser utilizado numa variedade de substratos, incluindo aqueles que não são condutores de eletricidade.
Tipos de Sputtering:
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As técnicas de pulverização catódica são categorizadas em vários tipos, cada um adequado para diferentes aplicações:Sputtering de corrente contínua (DC):
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Esta é a forma mais simples de pulverização catódica, em que uma corrente direta é aplicada ao material alvo, fazendo com que este ejecte átomos quando bombardeado por iões do plasma.Sputtering por radiofrequência (RF):
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A pulverização por radiofrequência utiliza energia de radiofrequência para gerar o plasma. Este método é particularmente útil para a deposição de materiais isolantes, uma vez que não requer que o alvo seja condutor.Sputtering de média frequência (MF):
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Esta técnica utiliza uma frequência entre DC e RF, combinando alguns dos benefícios de ambas. É eficaz para depositar materiais que são difíceis de pulverizar usando apenas CC ou RF.Sputtering DC pulsado:
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Este método utiliza uma corrente contínua pulsada, que ajuda a reduzir os efeitos de carregamento em substratos isolantes e pode melhorar a qualidade da película.Sputtering magnetrónico de impulso de alta potência (HiPIMS):
A HiPIMS utiliza impulsos de potência muito elevada para criar um plasma denso, levando a uma maior ionização das partículas pulverizadas. Isto resulta em películas com melhor aderência e estruturas mais densas.Processo de Sputtering:
O processo de pulverização catódica começa com a colocação do substrato numa câmara de vácuo cheia de um gás inerte, normalmente árgon. O material alvo, que vai ser depositado, é carregado negativamente, transformando-o num cátodo. Esta carga faz com que os electrões livres fluam do alvo, que colidem com os átomos do gás, ionizando-os. Estes átomos de gás ionizados (iões) são acelerados em direção ao alvo pelo campo elétrico, colidindo com ele e fazendo com que os átomos sejam ejectados da superfície do alvo. Estes átomos ejectados viajam então através do vácuo e depositam-se no substrato, formando uma película fina.
Aplicações da pulverização catódica:
A pulverização catódica é amplamente utilizada em várias indústrias devido à sua capacidade de criar películas finas de alta qualidade. É utilizada no fabrico de semicondutores, dispositivos ópticos, células solares e para o revestimento de materiais em dispositivos electrónicos e de armazenamento de dados, como CDs e unidades de disco. A técnica é também valiosa na investigação para criar estruturas de película fina precisas para experiências analíticas e em nanotecnologia.
