O processo de pulverização catódica química envolve a ejeção de átomos de um material alvo sólido para a fase gasosa através do bombardeamento de iões energéticos, normalmente de um gás inerte como o árgon. Esta técnica é amplamente utilizada para depositar películas finas em substratos e pode também envolver gases reactivos para criar composições químicas específicas na camada depositada.
Resumo do processo:
- Ionização e Aceleração: Num ambiente de alto vácuo, um gás inerte como o árgon é ionizado e acelerado em direção a um material alvo por um campo elétrico.
- Bombardeamento e Sputtering: Os iões energéticos colidem com o alvo, fazendo com que os átomos do alvo sejam ejectados devido à transferência de momento.
- Deposição no substrato: Os átomos ejectados viajam através do vácuo e são depositados como uma película fina num substrato, onde formam uma camada com propriedades específicas.
Explicação pormenorizada:
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Ionização e Aceleração: O processo de pulverização catódica começa numa câmara de vácuo onde é introduzido um gás inerte, normalmente árgon. É aplicada uma alta tensão, criando uma descarga incandescente que ioniza o gás árgon. Estes iões são então acelerados por um campo elétrico em direção ao material alvo.
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Bombardeamento e pulverização catódica: Quando os iões de árgon energéticos atingem o alvo, transferem a sua energia e momento para os átomos do alvo através de uma série de colisões inelásticas. Esta transferência de energia é suficiente para ultrapassar as forças de ligação que mantêm os átomos do alvo na rede, fazendo com que sejam ejectados da superfície num processo conhecido como pulverização catódica.
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Deposição no substrato: Os átomos alvo ejectados, agora na fase gasosa, viajam através da câmara de vácuo e são depositados num substrato posicionado nas proximidades. Esta deposição forma uma película fina com propriedades determinadas pelo material alvo e por quaisquer gases reactivos utilizados. Por exemplo, se for introduzido um gás reativo como o azoto ou o acetileno, este pode reagir com os átomos alvo ejectados, levando à formação de compostos como nitretos ou carbonetos através de um processo denominado pulverização catódica reactiva.
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