O plasma desempenha um papel crucial no processo de pulverização catódica, fornecendo os iões energéticos necessários para ejetar partículas de um material alvo, que depois se depositam num substrato para formar uma película fina. O plasma é criado através da ionização de um gás, normalmente um gás inerte como o árgon, utilizando uma fonte de energia DC ou RF. Este processo de ionização resulta num ambiente dinâmico onde átomos de gás neutro, iões, electrões e fotões coexistem em quase equilíbrio.
Criação de plasma:
O plasma é formado pela introdução de um gás nobre numa câmara de vácuo e pela aplicação de uma tensão para ionizar o gás. Este processo de ionização é fundamental, uma vez que gera as partículas energéticas (iões e electrões) que são essenciais para o processo de pulverização catódica. A energia do plasma é transferida para a área circundante, facilitando a interação entre o plasma e o material alvo.Papel na pulverização catódica:
No processo de pulverização catódica, os iões energéticos do plasma são dirigidos para o material alvo. Quando estes iões colidem com o alvo, transferem a sua energia, fazendo com que as partículas do alvo sejam ejectadas. Este fenómeno é conhecido como sputtering. As partículas ejectadas viajam então através do plasma e depositam-se num substrato, formando uma película fina. A energia e o ângulo dos iões que atingem o alvo, controlados pelas características do plasma, como a pressão do gás e a tensão do alvo, influenciam as propriedades da película depositada, incluindo a sua espessura, uniformidade e adesão.
Influência nas propriedades da película:
As propriedades do plasma podem ser ajustadas para afinar as características da película depositada. Por exemplo, variando a potência e a pressão do plasma, ou introduzindo gases reactivos durante a deposição, a tensão e a química da película podem ser controladas. Isto torna a pulverização catódica uma técnica versátil para aplicações que requerem revestimentos conformes, embora possa ser menos adequada para aplicações de descolagem devido ao aquecimento do substrato e à natureza não normal do plasma, que pode revestir as paredes laterais de elementos no substrato.
Aplicações:
