A pulverização catódica por magnetrão é uma técnica de deposição física de vapor (PVD) que utiliza um campo magnético para aumentar a ionização de um material alvo, conduzindo à deposição de películas finas num substrato. O mecanismo envolve várias etapas fundamentais:
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Introdução de gás e formação de plasma: Um gás inerte, normalmente árgon, é introduzido numa câmara de alto vácuo. O magnetrão, posicionado perto do material alvo, gera um campo magnético que confina os electrões perto da superfície do alvo. Este confinamento aumenta a probabilidade de colisões entre os electrões e os átomos de árgon, levando à formação de um plasma constituído por iões de árgon e electrões livres.
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Ionização e Sputtering: É aplicada uma tensão negativa elevada entre o alvo (cátodo) e o ânodo, ionizando o gás árgon e criando um plasma. Os iões de árgon carregados positivamente são acelerados em direção ao material alvo carregado negativamente devido ao campo elétrico. Quando estes iões de alta energia colidem com o alvo, fazem com que os átomos da superfície do alvo sejam ejectados ou "pulverizados" para o ambiente de vácuo.
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Deposição no substrato: Os átomos ejectados do material alvo viajam através do vácuo e depositam-se na superfície do substrato, formando uma película fina. Este processo é controlado para assegurar uma deposição uniforme e precisa, tornando a pulverização catódica magnetrónica adequada para várias aplicações, incluindo a criação de revestimentos metálicos ou isolantes para fins ópticos e eléctricos.
A utilização de um campo magnético na pulverização catódica com magnetrões é crucial, uma vez que aumenta a densidade do plasma perto da superfície do alvo, melhorando a taxa e a eficiência da pulverização. Isto é conseguido através da captura de electrões num "espelho magnético" perto do alvo, o que aumenta o seu comprimento de percurso e a probabilidade de ionizar mais átomos de árgon. Este mecanismo não só melhora a taxa de deposição, como também permite um processamento a temperaturas mais baixas, tornando-o adequado para uma vasta gama de materiais e aplicações.
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