Na deposição de vapor químico enriquecida com plasma (PECVD), o plasma é gerado para facilitar a deposição de películas finas a temperaturas inferiores às dos métodos tradicionais. Isto é conseguido através da aplicação de uma tensão, normalmente através de métodos de radiofrequência (RF) ou corrente contínua (DC), a eléctrodos num ambiente de gás de baixa pressão. A energia desta tensão ativa o gás, formando um plasma constituído por electrões, iões e radicais neutros, que promovem as reacções químicas necessárias para a deposição da película.
Geração de plasma em PECVD:
O plasma em PECVD é gerado principalmente pela aplicação de energia eléctrica a uma mistura de gases a baixas pressões. Isto pode ser feito utilizando várias frequências de energia eléctrica, desde a radiofrequência (RF) até às frequências médias (MF), pulsadas, ou energia CC direta. A escolha da frequência depende dos requisitos específicos do processo de deposição e dos materiais envolvidos. Independentemente da frequência utilizada, o objetivo fundamental é energizar as moléculas de gás para criar um plasma.Mecanismo de Formação de Plasma:
Quando a energia eléctrica é aplicada, ioniza as moléculas de gás, criando uma mistura de partículas carregadas (iões e electrões) e partículas neutras (radicais). Este processo de ionização é impulsionado pela energia fornecida pelo campo elétrico, que acelera os electrões a altas velocidades, permitindo-lhes colidir com as moléculas de gás e ionizá-las. O plasma resultante é altamente reativo devido à elevada energia das partículas que o constituem.
Papel do plasma no PECVD:
O principal papel do plasma na PECVD é aumentar a reatividade química da mistura gasosa a temperaturas mais baixas. A deposição tradicional de vapor químico (CVD) requer temperaturas elevadas para iniciar e manter as reacções químicas necessárias para a deposição da película. Em contraste, a PECVD utiliza a energia do plasma para ativar estas reacções, permitindo que a deposição da película ocorra a temperaturas de substrato significativamente mais baixas. Este facto é crucial para o fabrico de dispositivos sensíveis em que as temperaturas elevadas poderiam danificar o substrato ou as camadas subjacentes.
Benefícios da utilização de plasma em PECVD:
