A pulverização catódica por magnetrão é um método utilizado para depositar películas finas em superfícies. Funciona através da utilização de um campo magnético para criar um plasma numa câmara de vácuo. Este plasma ajuda no processo de deposição da película fina. A principal diferença entre a pulverização catódica por magnetrão e outros métodos é a utilização de um forte campo magnético perto da área alvo. Este campo ajuda a melhorar o plasma e reduz os danos na película fina que está a ser depositada.
Qual é a física da pulverização catódica com magnetrões? (4 pontos-chave explicados)
1. Processo de pulverização catódica
O processo de pulverização catódica envolve a ejeção de átomos ou moléculas de um material alvo sólido. Isto acontece devido ao bombardeamento por iões de alta energia. A energia cinética destes iões é transferida para os átomos do alvo. Esta energia ajuda os átomos a ultrapassar a sua energia de ligação e a serem ejectados da superfície.
2. Geração do plasma
Na pulverização catódica por magnetrão, é gerado um plasma através da aplicação de um campo elétrico. Este campo acelera os electrões, que depois ionizam o gás na câmara, normalmente árgon. O campo magnético é utilizado para prender estes electrões perto do alvo. Este aprisionamento aumenta a sua interação com os átomos do gás e melhora o processo de ionização.
3. Papel do campo magnético
O campo magnético faz com que os electrões espiralem ao longo de linhas de fluxo magnético. Este confinamento mantém os electrões perto do alvo. Isto aumenta a probabilidade de colisões entre os electrões e os átomos do gás. Isto aumenta a densidade do plasma e a eficiência do processo de pulverização catódica.
4. Deposição de películas finas
Os átomos ejectados do alvo condensam-se na superfície do substrato, formando uma película fina. A distribuição cosseno da linha de visão dos átomos ejectados assegura uma deposição uniforme no substrato.
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