A pulverização catódica é uma técnica de deposição física de vapor (PVD) utilizada para depositar películas finas num substrato.
Funciona através da ejeção de átomos de um material alvo por bombardeamento com partículas de alta energia.
Este processo envolve a introdução de um gás controlado, normalmente árgon, numa câmara de vácuo e a energização eléctrica de um cátodo para criar um plasma auto-sustentado.
Os átomos de gás tornam-se iões carregados positivamente dentro do plasma e são acelerados em direção ao alvo, desalojando átomos ou moléculas que formam então um fluxo de vapor que se deposita no substrato como uma película ou revestimento.
O que é o método Sputtering? 6 etapas principais explicadas
1. Configuração da câmara de vácuo
O processo inicia-se numa câmara de vácuo onde a pressão é significativamente reduzida para permitir um melhor controlo e eficiência do processo de pulverização catódica.
Este ambiente minimiza a presença de outros gases que poderiam interferir com o processo de deposição.
2. Introdução do gás árgon
O árgon, um gás quimicamente inerte, é introduzido na câmara de vácuo.
A sua natureza inerte garante que não reage com os materiais no interior da câmara, mantendo a integridade do processo de pulverização catódica.
3. Criação do plasma
É aplicada uma corrente eléctrica a um cátodo dentro da câmara, que contém o material alvo.
Esta energia eléctrica ioniza o gás árgon, criando um plasma.
Neste estado, os átomos de árgon perdem electrões e transformam-se em iões de carga positiva.
4. Bombardeamento de iões
Os iões de árgon carregados positivamente são então acelerados em direção ao material alvo carregado negativamente (cátodo) devido ao campo elétrico.
Quando estes iões de alta energia colidem com o alvo, deslocam átomos ou moléculas da superfície do alvo.
5. Deposição no substrato
O material deslocado forma um fluxo de vapor que viaja através da câmara e se deposita num substrato posicionado nas proximidades.
Esta deposição forma uma película fina do material alvo no substrato, o que é crucial em vários processos de fabrico, tais como semicondutores, dispositivos ópticos e painéis solares.
6. Aplicações e variações
A pulverização catódica é amplamente utilizada na indústria para a deposição de películas finas devido à sua capacidade de controlar com precisão a espessura e a uniformidade da película.
Também é utilizada na física de superfícies para limpar e analisar a composição química das superfícies.
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