A pulverização catódica é uma técnica de deposição física de vapor utilizada em nanotecnologia.
Ajuda a depositar películas finas de materiais numa superfície, conhecida como substrato.
Este processo envolve o bombardeamento de um material alvo com iões energéticos de um plasma.
Estes iões fazem com que os átomos ou grupos de átomos sejam ejectados e depositados num substrato, formando uma película fina.
4 passos fundamentais para compreender o processo de pulverização catódica
1. Criação do plasma
O processo começa com a criação de um plasma gasoso, que é um estado da matéria constituído por partículas carregadas.
Num sistema de pulverização catódica, um gás como o árgon é ionizado para criar um plasma.
Isto é normalmente conseguido através de descargas eléctricas, que retiram os electrões dos átomos do gás.
O resultado é um plasma constituído por iões de carga positiva e electrões livres.
2. Aceleração dos iões
Os iões do plasma são então acelerados em direção a um material alvo.
Os iões carregados positivamente no plasma são atraídos por um potencial negativo aplicado ao material alvo.
Esta aceleração confere uma elevada energia cinética aos iões.
3. Ejeção do material
Quando os iões de alta energia colidem com o material alvo, transferem a sua energia para os átomos do alvo.
Esta transferência de energia é suficiente para ultrapassar a energia de ligação dos átomos alvo.
Como resultado, estes são ejectados da superfície. Este processo é conhecido por pulverização catódica.
4. Deposição no substrato
Os átomos ou moléculas ejectados viajam em linhas rectas através do vácuo.
Podem ser depositados num substrato próximo.
Esta deposição resulta numa película fina do material alvo sobre o substrato.
As propriedades desta película, tais como a sua espessura, uniformidade e aderência, podem ser controladas através do ajuste dos parâmetros de pulverização catódica.
Estes parâmetros incluem a potência aplicada ao plasma, a pressão do gás e a distância entre o alvo e o substrato.
A pulverização catódica é amplamente utilizada no fabrico de revestimentos ópticos, dispositivos semicondutores e produtos nanotecnológicos.
É valorizada pela sua capacidade de depositar camadas finas e precisas de materiais a temperaturas relativamente baixas.
A técnica é versátil, permitindo a deposição de vários materiais, incluindo metais, óxidos e ligas, em diferentes substratos.
Isto torna-a um processo crucial na tecnologia e investigação modernas.
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