A pulverização catódica é um processo de deposição de película fina. Envolve a ejeção de átomos de um material alvo e a sua deposição num substrato devido ao bombardeamento por partículas de alta energia.
Esta técnica é amplamente utilizada em indústrias como a dos semicondutores, unidades de disco, CDs e dispositivos ópticos.
5 passos fundamentais para compreender o processo de pulverização catódica
1. Configuração do alvo e do substrato
Num sistema de pulverização catódica, o material alvo e o substrato são colocados numa câmara de vácuo.
O alvo é normalmente uma placa circular feita do material a ser depositado.
O substrato pode ser uma bolacha de silício, um painel solar ou qualquer outro dispositivo que necessite de uma película fina.
2. Injeção de gás e aplicação de tensão
Uma pequena quantidade de gás inerte, normalmente árgon, é injectada na câmara de vácuo.
É então aplicada uma tensão eléctrica entre o alvo e o substrato. Esta pode ser sob a forma de corrente contínua (DC), radiofrequência (RF) ou média frequência.
Esta tensão ioniza o gás árgon, criando iões de árgon.
3. Bombardeamento de iões e pulverização catódica
Os iões de árgon ionizados são acelerados em direção ao alvo pelo campo elétrico.
Estes iões colidem com o material alvo com elevada energia cinética.
Estas colisões fazem com que os átomos do alvo sejam ejectados (pulverizados) e depositados no substrato.
4. Controlo e precisão
O processo de pulverização catódica permite um controlo preciso da composição, espessura e uniformidade das películas finas depositadas.
Esta precisão é crucial para aplicações em eletrónica, ótica e outras indústrias de alta tecnologia onde o desempenho e a fiabilidade são críticos.
5. Vantagens e aplicações
A pulverização catódica é favorecida pela sua capacidade de depositar uma vasta gama de materiais em várias formas e tamanhos de substratos.
É um processo repetível e escalável, adequado tanto para pequenos projectos de investigação como para produção em grande escala.
As aplicações vão desde simples revestimentos reflectores a dispositivos semicondutores complexos.
Evolução tecnológica
A tecnologia de pulverização catódica evoluiu significativamente desde o seu uso inicial no século XIX.
Inovações como a pulverização catódica por magnetrão aumentaram a eficiência e a versatilidade do processo, permitindo a deposição de películas finas mais complexas e de alta qualidade.
Conclusão
A pulverização catódica é uma técnica versátil e essencial no fabrico moderno.
A sua capacidade de depositar películas finas de alta qualidade com um controlo preciso torna-a indispensável na produção de dispositivos tecnológicos avançados.
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