O revestimento por pulverização catódica é um processo de deposição física de vapor em que um revestimento fino e funcional é aplicado a um substrato.
Isto é conseguido através do bombardeamento de um material alvo com iões de alta energia.
Os átomos do alvo são ejectados e depositados no substrato, formando uma ligação forte a nível atómico.
Resumo do princípio
O princípio do revestimento por pulverização catódica envolve a utilização de um plasma para ejetar átomos de um material alvo e depositá-los num substrato.
Isto é conseguido através do bombardeamento do alvo com iões, normalmente num ambiente de vácuo.
A transferência de momento dos iões para os átomos do alvo faz com que estes sejam ejectados e depositados no substrato.
Explicação pormenorizada
1. Criação do plasma
O processo começa por carregar eletricamente um cátodo de pulverização catódica, que forma um plasma.
Este plasma é normalmente gerado através de uma descarga de gás, muitas vezes envolvendo gases como o árgon.
O plasma é essencial, pois contém iões que são utilizados para bombardear o alvo.
2. Bombardeamento do alvo
O material alvo, que é a substância a revestir no substrato, é ligado ou fixado ao cátodo.
São utilizados ímanes para assegurar uma erosão estável e uniforme do material.
O alvo é bombardeado com iões do plasma, que têm energia suficiente para ejetar átomos da superfície do alvo.
Esta interação é influenciada pela velocidade e energia dos iões, que são controladas por campos eléctricos e magnéticos.
3. Deposição no substrato
Os átomos ejectados do alvo, devido à transferência de momento dos iões de alta energia, deslocam-se em direção ao substrato.
O substrato é normalmente posicionado em frente ao alvo dentro da câmara de vácuo.
A elevada energia cinética das partículas pulverizadas permite-lhes atingir o substrato e formar uma ligação forte a nível atómico.
O resultado é um revestimento uniforme e homogéneo do substrato, o que pode ser particularmente vantajoso para materiais sensíveis ao calor, uma vez que o processo envolve baixas temperaturas.
4. Controlo e otimização
O processo pode ser optimizado controlando o ambiente de vácuo, o tipo de gás utilizado e a energia dos iões.
Para substratos muito sensíveis, a câmara de vácuo pode ser preenchida com um gás inerte para controlar a energia cinética das partículas pulverizadas, permitindo um processo de deposição mais controlado.
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