No que diz respeito à tecnologia de plasma, dois tipos comuns são o plasma RF (radiofrequência) e o plasma DC (corrente contínua). Estes dois tipos têm caraterísticas operacionais diferentes e são adequados para materiais diferentes.
4 Principais diferenças entre o plasma RF e o plasma DC
1. Pressão operacional
O plasma de RF funciona a pressões muito mais baixas, normalmente inferiores a 15 mTorr. Esta pressão mais baixa significa menos colisões entre as partículas de plasma carregadas e o material alvo. Proporciona um caminho mais direto para o alvo de pulverização catódica.
Por outro lado, o plasma DC requer uma pressão mais elevada, de cerca de 100 mTorr. Isto pode levar a colisões mais frequentes e a uma deposição de material potencialmente menos eficiente.
2. Manuseamento dos materiais do alvo
Os sistemas de RF são versáteis e podem trabalhar com materiais alvo condutores e isolantes. O campo elétrico oscilante da RF evita a acumulação de carga no alvo, o que é um problema comum nos sistemas DC quando utilizados com materiais isolantes.
Na pulverização catódica de corrente contínua, a acumulação de carga pode levar à formação de arcos voltaicos, o que é prejudicial para o processo. Por conseguinte, a pulverização catódica RF é preferível quando se trata de materiais não condutores.
3. Vantagens operacionais e de manutenção
Os sistemas RF, especialmente os que não têm eléctrodos, como o revestimento por plasma ECR (Electron Cyclotron Resonance), oferecem longos períodos de funcionamento sem necessidade de pausas para manutenção. Isto deve-se ao facto de não ser necessário substituir os eléctrodos, ao contrário do que acontece nos sistemas que utilizam corrente contínua.
A utilização de sistemas de radiofrequência ou de micro-ondas (operando a 13,56 MHz e 2,45 GHz, respetivamente) é favorecida pela sua fiabilidade e pela redução do tempo de inatividade.
4. Formação e estabilidade do plasma
A formação e a estabilidade do plasma nos sistemas de RF são influenciadas por factores como a duração do impulso, a frequência, a potência e a pressão. O modo de funcionamento (tensão ou corrente) pode mudar em função destes parâmetros, oferecendo uma abordagem flexível à geração e controlo do plasma.
Esta flexibilidade é benéfica para várias aplicações na ciência e engenharia de materiais.
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