A deposição por pulverização catódica é uma técnica de deposição física de vapor (PVD) utilizada para depositar películas finas.
Este método envolve a ejeção de material de uma fonte alvo para um substrato.
Utiliza um gás controlado, normalmente árgon, dentro de uma câmara de vácuo para criar um plasma.
O alvo, feito do material a depositar, é bombardeado com iões.
Isto faz com que os átomos sejam ejectados e subsequentemente depositados no substrato, formando uma película fina.
Explicação das 5 etapas principais
1. Introdução de gás e formação de plasma
O processo começa com a introdução de um gás controlado, normalmente árgon, numa câmara de vácuo.
O árgon é escolhido por ser quimicamente inerte e não reagir com o material alvo.
É aplicada uma descarga eléctrica a um cátodo dentro da câmara, que ioniza o gás árgon, criando um plasma.
Este plasma contém iões de árgon com carga positiva.
2. Bombardeamento do alvo
Os iões de árgon são acelerados em direção ao alvo (cátodo) devido ao campo elétrico.
Quando estes iões colidem com o alvo, transferem a sua energia para o material do alvo, fazendo com que os átomos ou moléculas sejam ejectados da superfície do alvo.
3. Transporte e deposição de átomos projectados
Os átomos ou moléculas ejectados viajam através da região de pressão reduzida da câmara e acabam por atingir o substrato.
Estes átomos condensam-se no substrato, formando uma película fina.
A espessura da película pode ser controlada através do ajuste do tempo de deposição e de outros parâmetros de funcionamento.
4. Vantagens da pulverização catódica
A pulverização catódica pode ser utilizada com alvos de grandes dimensões, o que permite obter uma espessura uniforme em grandes áreas, como as bolachas de silício.
O processo é altamente controlável, com a capacidade de gerir com precisão a espessura da película através do ajuste de parâmetros como o tempo de deposição.
5. Aplicações e importância
A pulverização catódica é crucial em indústrias como a aeroespacial, a energia solar, a microeletrónica e a automóvel.
São necessárias películas finas de alta qualidade para aplicações como ecrãs LED, filtros ópticos e ótica de precisão.
A técnica evoluiu desde a sua introdução na década de 1970 e é atualmente parte integrante de vários avanços tecnológicos devido à sua precisão e versatilidade na deposição de uma vasta gama de materiais.
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