A principal diferença entre a pulverização catódica e a evaporação térmica reside nos mecanismos e condições em que as películas finas são depositadas. A evaporação térmica envolve o aquecimento de um material até ao seu ponto de vaporização, provocando a sua evaporação e subsequente condensação num substrato. Em contraste, a pulverização catódica utiliza um ambiente de plasma para ejetar fisicamente átomos de um material alvo para um substrato.
Evaporação térmica:
A evaporação térmica é um processo em que um material é aquecido a uma temperatura elevada, provocando a sua vaporização e posterior condensação num substrato mais frio, formando uma película fina. Este método pode ser conseguido através de várias técnicas de aquecimento, como o aquecimento resistivo, o aquecimento por feixe de electrões ou o aquecimento por laser. A energia envolvida neste processo é essencialmente térmica, e a taxa de evaporação depende da temperatura do material de origem. Este método é adequado para materiais com pontos de fusão mais baixos e é geralmente menos dispendioso e mais simples de operar. No entanto, a evaporação térmica resulta frequentemente em películas menos densas e pode introduzir impurezas se o material do cadinho contaminar o material evaporado.Sputtering:
- A pulverização catódica, por outro lado, envolve uma descarga de plasma que bombardeia um material alvo com partículas de alta energia (normalmente gases inertes como o árgon). O impacto destas partículas desaloja átomos do alvo, que depois se deslocam e se depositam num substrato. Este processo ocorre no vácuo e a temperaturas mais baixas do que a evaporação térmica. A pulverização catódica proporciona uma melhor cobertura por etapas, o que significa que pode revestir superfícies irregulares de forma mais uniforme. Também permite a produção de películas de maior pureza e é capaz de depositar uma vasta gama de materiais, incluindo aqueles com elevados pontos de fusão. No entanto, a pulverização catódica tem geralmente uma taxa de deposição mais baixa e é mais complexa e dispendiosa de operar.Comparação e considerações:
- Energia e pureza: A pulverização catódica funciona num ambiente de plasma com energias cinéticas mais elevadas, conduzindo a uma deposição de nível atómico mais pura e mais precisa. A evaporação térmica, embora mais simples, pode resultar em filmes menos puros devido à potencial contaminação do cadinho.
- Taxa de deposição e uniformidade: A evaporação térmica tem normalmente uma taxa de deposição mais elevada, mas pode não revestir superfícies complexas ou irregulares de forma tão uniforme como a pulverização catódica.
Adequação do material:
A evaporação térmica é mais adequada para materiais com pontos de fusão mais baixos, enquanto a pulverização catódica pode lidar com uma gama mais ampla de materiais, incluindo materiais de alto ponto de fusão.
