A principal diferença entre a pulverização catódica com magnetrões DC e RF reside no tipo de tensão aplicada ao alvo. Na pulverização catódica com magnetrões DC, é aplicada uma tensão constante, enquanto que na pulverização catódica com magnetrões RF, é utilizada uma tensão alternada a frequências de rádio. Esta distinção tem várias implicações para o processo de pulverização e para os tipos de materiais que podem ser efetivamente pulverizados.
Sputtering por magnetrão DC:
Na pulverização catódica por magnetrão DC, o material alvo é bombardeado com iões energéticos de um plasma, o que faz com que os átomos sejam ejectados do alvo e depositados num substrato. Este método é simples e eficiente para materiais condutores, uma vez que a tensão constante assegura um plasma estável e uma taxa de pulverização consistente. No entanto, a pulverização catódica DC pode levar à acumulação de carga na superfície do alvo, especialmente quando se pulverizam materiais isolantes, o que pode perturbar o processo de pulverização.Sputtering por magnetrão RF:
A pulverização catódica por magnetrão RF utiliza uma tensão alternada, normalmente a frequências de rádio (13,56 MHz), o que ajuda a evitar a acumulação de carga na superfície do alvo. Isto torna a pulverização catódica RF particularmente adequada para materiais isolantes, uma vez que a corrente alternada neutraliza eficazmente qualquer acumulação de carga. Além disso, a pulverização catódica RF pode manter o plasma de gás a uma pressão de câmara significativamente mais baixa (inferior a 15 mTorr) em comparação com a pulverização catódica DC (que requer cerca de 100 mTorr). Esta pressão mais baixa reduz o número de colisões entre as partículas de plasma carregadas e o material alvo, conduzindo a uma via mais direta para a pulverização.
Vantagens e Desvantagens:
A pulverização catódica por radiofrequência tem a vantagem de poder pulverizar eficazmente materiais metálicos e dieléctricos sem o risco de formação de arcos voltaicos, que pode ocorrer na pulverização catódica por corrente contínua, especialmente quando existem ilhas de óxido ou asperezas no alvo. No entanto, o sistema de fornecimento de energia para a pulverização catódica RF é mais complexo e menos eficiente do que o da pulverização catódica DC. As fontes de alimentação RF são normalmente menos eficientes e requerem sistemas de arrefecimento mais sofisticados, tornando o seu funcionamento mais dispendioso, especialmente a níveis de potência mais elevados.
Aplicações:
