Na pulverização catódica, o cátodo é o material alvo que é bombardeado por iões energéticos, normalmente iões de árgon, provenientes do plasma de uma descarga gasosa.
O ânodo é normalmente o substrato ou as paredes da câmara de vácuo onde os átomos alvo ejectados são depositados, formando um revestimento.
5 Pontos-chave explicados
1. Explicação sobre o cátodo
O cátodo num sistema de pulverização catódica é o material alvo que recebe uma carga negativa e é bombardeado por iões positivos do gás de pulverização catódica.
Este bombardeamento ocorre devido à aplicação de uma fonte de corrente contínua de alta tensão na pulverização catódica de corrente contínua, que acelera os iões positivos em direção ao alvo carregado negativamente.
O material alvo, actuando como cátodo, é onde ocorre o processo de pulverização.
Os iões energéticos colidem com a superfície do cátodo, fazendo com que os átomos sejam ejectados do material alvo.
2. Explicação sobre o ânodo
O ânodo na pulverização catódica é normalmente o substrato sobre o qual o revestimento será depositado.
Nalgumas configurações, as paredes da câmara de vácuo podem também servir de ânodo.
O substrato é colocado no caminho dos átomos ejectados do cátodo, permitindo que estes átomos formem um revestimento de película fina na sua superfície.
O ânodo é ligado à terra eléctrica, proporcionando um caminho de retorno para a corrente e assegurando a estabilidade eléctrica do sistema.
3. Detalhes do processo
O processo de pulverização catódica começa com a ionização do gás inerte na câmara de vácuo, normalmente árgon.
O material alvo (cátodo) é carregado negativamente, atraindo os iões de árgon carregados positivamente.
Estes iões aceleram em direção ao cátodo devido à tensão aplicada, colidindo com o material alvo e ejectando átomos.
Estes átomos ejectados viajam e depositam-se no substrato (ânodo), formando uma película fina.
O processo exige um controlo cuidadoso da energia e da velocidade dos iões, que podem ser influenciadas por campos eléctricos e magnéticos, para garantir uma deposição eficaz do revestimento.
4. Melhorias e variações
Os primeiros sistemas de pulverização catódica tinham limitações, como baixas taxas de deposição e requisitos de alta tensão.
As melhorias introduzidas conduziram a processos mais eficientes, incluindo a utilização de diferentes fontes de energia, como a corrente contínua (CC) e a radiofrequência (RF) para a pulverização catódica com magnetrões.
Estas variações permitem um melhor controlo do processo de pulverização catódica, acomodando materiais-alvo condutores e não condutores e melhorando a qualidade e a eficiência dos revestimentos produzidos.
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