A deposição por pulverização catódica é um processo em que os átomos são ejectados de um material alvo sólido devido ao bombardeamento por partículas energéticas, normalmente iões.
Este processo é uma forma de deposição física de vapor (PVD) e é utilizado para depositar películas finas em substratos.
4 Etapas Principais da Deposição por Sputtering
1. Geração e aceleração de iões
Num sistema de pulverização catódica, é introduzido um gás, normalmente árgon, numa câmara de vácuo.
O gás árgon é energizado através da aplicação de uma tensão negativa a um cátodo, criando um plasma.
Este plasma contém iões de árgon, que têm uma carga positiva devido à remoção dos electrões.
2. Sputtering de átomos-alvo
Os iões de árgon são acelerados em direção ao alvo carregado negativamente (cátodo) devido ao campo elétrico.
Após o impacto, a energia cinética dos iões é transferida para os átomos do alvo, fazendo com que estes sejam ejectados da superfície.
Este processo depende de a energia dos iões ser suficiente para ultrapassar a energia de ligação à superfície dos átomos do alvo.
3. Transporte para o substrato
Os átomos ejectados viajam através do vácuo e depositam-se num substrato próximo.
A distância e a disposição do alvo e do substrato são cruciais para uma deposição uniforme.
4. Formação de película fina
Os átomos pulverizados condensam-se no substrato, formando uma película fina.
As propriedades desta película, como a espessura e a composição, podem ser controladas através do ajuste de parâmetros como o tempo de deposição, a pressão do gás e a potência aplicada ao cátodo.
Vantagens da deposição por pulverização catódica
- Uniformidade e controlo: A pulverização catódica permite uma deposição uniforme em grandes áreas e um controlo preciso da espessura e da composição da película.
- Versatilidade: Pode depositar uma ampla gama de materiais, incluindo ligas e compostos, em vários formatos e tamanhos de substrato.
- Capacidades de pré-limpeza: Os substratos podem ser limpos por pulverização catódica antes da deposição, melhorando a qualidade da película.
- Evitar danos nos dispositivos: Ao contrário de alguns outros métodos de deposição, a pulverização catódica não introduz subprodutos nocivos como os raios X.
Aplicações da deposição por pulverização catódica
A deposição por pulverização catódica é amplamente utilizada em várias indústrias, incluindo o fabrico de semicondutores, revestimentos ópticos e produção de suportes de armazenamento de dados.
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