O princípio da pulverização catódica DC envolve a utilização de uma fonte de energia de corrente contínua (DC) para criar um plasma num ambiente de baixa pressão, onde iões carregados positivamente são acelerados em direção a um material alvo. Estes iões colidem com o alvo, fazendo com que os átomos sejam ejectados ou "pulverizados" no plasma. Estes átomos pulverizados depositam-se então como uma película fina num substrato, formando um revestimento uniforme e liso.
Explicação pormenorizada:
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Criação de um vácuo:
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O processo começa com a criação de um vácuo dentro da câmara de pulverização. Isto é crucial por várias razões: não só garante a limpeza, como também melhora o controlo do processo. Num ambiente de baixa pressão, o caminho livre médio das partículas aumenta, o que significa que as partículas podem percorrer distâncias maiores sem colidir com outras. Isto permite que os átomos pulverizados viajem do alvo para o substrato sem interferência significativa, resultando numa deposição mais uniforme.Fonte de alimentação CC:
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A pulverização catódica de corrente contínua utiliza uma fonte de energia de corrente contínua, que funciona normalmente a uma pressão de câmara que varia entre 1 e 100 mTorr. A fonte de corrente contínua ioniza o gás na câmara, criando um plasma. Este plasma é constituído por iões e electrões com carga positiva.
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Bombardeamento de iões:
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Os iões carregados positivamente no plasma são atraídos pelo alvo carregado negativamente (que está ligado ao terminal negativo da fonte de corrente contínua). Estes iões são acelerados em direção ao alvo a altas velocidades, provocando colisões que ejectam átomos da superfície do alvo.Deposição de películas finas:
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Os átomos ejectados do material alvo viajam através do plasma e acabam por se depositar no substrato, que é normalmente mantido a um potencial elétrico diferente ou ligado à terra. Este processo de deposição resulta na formação de uma película fina sobre o substrato.
Vantagens e aplicações:
A pulverização catódica DC é favorecida pela sua simplicidade, facilidade de controlo e baixo custo, particularmente para a deposição de metais. É amplamente utilizada em indústrias como a de semicondutores, onde ajuda a criar circuitos de microchips, e em aplicações decorativas, como revestimentos de ouro para jóias e relógios. Também é utilizado para revestimentos não reflectores em vidro e componentes ópticos, e para metalizar plásticos de embalagem.
