A frequência de RF utilizada no processo de pulverização catódica é normalmente de 13,56 MHz.Esta frequência é escolhida porque se enquadra nas bandas de rádio Industrial, Científica e Médica (ISM), que são internacionalmente reconhecidas para fins não-comunicacionais.O processo de pulverização catódica por radiofrequência envolve a criação de um plasma numa câmara de vácuo, utilizando um gás inerte como o árgon.A fonte de energia de radiofrequência ioniza os átomos do gás, que depois atingem o material alvo, provocando a pulverização catódica e a deposição de uma película fina no substrato.O processo inclui ciclos positivos e negativos para evitar a acumulação de iões em alvos isolantes, assegurando um processo de pulverização catódica consistente e eficiente.
Pontos-chave explicados:
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Frequência de RF em Sputtering:
- A frequência de RF utilizada na pulverização catódica é tipicamente de 13,56 MHz.Esta freqüência faz parte da banda ISM, que é reservada para aplicações industriais, científicas e médicas.A escolha desta frequência garante uma interferência mínima nos sistemas de comunicação e permite uma ionização eficiente do gás na câmara de pulverização.
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Papel do árgon na pulverização catódica:
- O árgon é o gás mais utilizado no processo de pulverização catódica devido à sua natureza inerte e ao seu custo relativamente baixo.Quando introduzidos na câmara de vácuo, os átomos de árgon são ionizados pela fonte de energia de RF, criando um plasma.Estes iões bombardeiam então o material alvo, fazendo com que este seja pulverizado e depositado no substrato.
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Processo de pulverização catódica RF:
- O processo de pulverização catódica RF começa com a colocação do material alvo, do substrato e dos eléctrodos RF numa câmara de vácuo.É introduzido um gás inerte, como o árgon, e a fonte de energia de RF é activada.As ondas de RF ionizam os átomos do gás, que depois atingem o material alvo, partindo-o em pequenos pedaços que se deslocam para o substrato e formam uma película fina.
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Ciclos positivos e negativos:
- O processo de pulverização catódica RF envolve dois ciclos: positivo e negativo.No ciclo positivo, os electrões são atraídos para o cátodo, criando uma polarização negativa.No ciclo negativo, o bombardeamento de iões continua.Este ciclo alternado evita a acumulação de iões em alvos isolantes, evitando uma tensão negativa constante no cátodo, assegurando um processo de pulverização estável e eficiente.
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Sputtering com Magnetrão e Utilização de Alvos:
- Na pulverização catódica por magnetrão, um campo magnético em anel força os electrões secundários a deslocarem-se à sua volta, criando uma região com a maior densidade de plasma.Esta área emite um forte brilho azul claro durante a pulverização catódica, formando uma auréola.O alvo nesta região é fortemente bombardeado por iões, levando à formação de um sulco em forma de anel.Uma vez que este sulco penetra no alvo, todo o alvo é descartado, resultando em baixas taxas de utilização do alvo, normalmente abaixo de 40%.
Ao compreender estes pontos-chave, é possível apreciar a complexidade e a precisão necessárias no processo de pulverização catódica por RF, particularmente na seleção da frequência de RF e no papel do árgon na criação de um plasma estável para uma deposição eficiente de película fina.
Tabela de resumo:
| Aspeto-chave | Detalhes |
|---|---|
| Frequência de RF | 13,56 MHz, parte da banda ISM para uma interferência mínima e uma ionização eficiente. |
| Papel do árgon | Gás inerte usado para criar plasma, ionizado pela energia de RF para bombardeamento do alvo. |
| Processo de pulverização catódica RF | Envolve uma câmara de vácuo, eléctrodos RF e ciclos positivos/negativos alternados. |
| Utilização do alvo | A pulverização catódica por magnetrões conduz a taxas de utilização baixas, normalmente inferiores a 40%. |
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