A pulverização catódica é um processo de deposição de película fina utilizado no fabrico de semicondutores, unidades de disco, CDs e dispositivos ópticos. Envolve a ejeção de átomos de um material alvo para um substrato devido ao bombardeamento por partículas de alta energia. Este processo é versátil, capaz de depositar vários materiais em diferentes formas e tamanhos de substrato, e é escalável desde pequenos projectos de investigação até à produção em grande escala.
Explicação pormenorizada:
-
Mecanismo de Sputtering:
-
A pulverização catódica é um tipo de deposição física de vapor (PVD) em que os átomos são ejectados da superfície de um material alvo quando atingidos por partículas de alta energia. Este processo não envolve a fusão do material; em vez disso, baseia-se na transferência de momento das partículas bombardeadas, normalmente iões gasosos. Os átomos ejectados têm energias cinéticas elevadas, o que aumenta a sua adesão ao substrato, tornando a pulverização catódica um método eficaz para depositar películas finas.Detalhes do processo:
-
O processo de pulverização catódica começa com a introdução de um gás controlado, normalmente árgon, numa câmara de vácuo. Uma descarga eléctrica é então aplicada a um cátodo, criando um plasma auto-sustentado. A superfície do cátodo, conhecida como alvo de pulverização catódica, é exposta a este plasma. Quando os iões do plasma colidem com o alvo, ejectam átomos da superfície do alvo, que depois se depositam num substrato colocado nas proximidades.
-
Versatilidade e aplicações:
-
A pulverização catódica é uma tecnologia comprovada que pode depositar filmes finos de uma ampla gama de materiais em diversos substratos. Esta versatilidade torna-a adequada para várias aplicações, desde a criação de revestimentos reflectores para espelhos e materiais de embalagem até ao fabrico de dispositivos semicondutores avançados. O processo é repetível e escalável, acomodando tanto a investigação em pequena escala como a produção industrial em grande escala.Desenvolvimento histórico e tecnológico:
O conceito de pulverização catódica remonta ao início do século XIX, com um desenvolvimento significativo no século XX. Foram emitidas mais de 45.000 patentes americanas relacionadas com a pulverização catódica, reflectindo a sua utilização generalizada e a inovação contínua na ciência dos materiais. O processo evoluiu para lidar com materiais com altos pontos de fusão e pode ser realizado em configurações de baixo para cima e de cima para baixo, dependendo dos requisitos específicos da aplicação.
