A intensidade do campo magnético do magnetrão varia normalmente entre 100 e 1000 Gauss (0,01 e 0,1 Tesla). Este campo magnético é crucial no processo de pulverização catódica por magnetrão, influenciando a geração de plasma e a uniformidade da deposição de materiais no substrato.
Cálculo da intensidade do campo magnético:
- A intensidade do campo magnético num sistema de pulverização catódica por magnetrões pode ser calculada utilizando a fórmula:
- [ B = \frac{\mu_0}{4\pi} \times \frac{M \times N}{r \times t} ]
- Onde:
- ( B ) é a intensidade do campo magnético.
- ( \mu_0 ) é a permeabilidade do espaço livre.
- ( M ) é a magnetização do íman.
( N ) é o número de ímanes.
( r ) é a distância do centro do alvo aos ímanes.( t ) é a espessura dos ímanes.
Esta fórmula ajuda a determinar a configuração e a intensidade adequadas do campo magnético para otimizar o processo de pulverização catódica. O campo magnético é concebido para guiar os iões de gás, fazendo-os espiralar ao longo das linhas de campo, aumentando assim as suas colisões com a superfície do alvo. Isto não só aumenta a taxa de pulverização, como também assegura uma deposição mais uniforme do material pulverizado no substrato.Papel do campo magnético na geração de plasma:
O campo magnético produzido pelo conjunto de ímanes desempenha um papel significativo no processo de geração de plasma. Ao fazer com que os iões de gás espiralem ao longo das linhas de campo, a probabilidade de colisões com a superfície do alvo aumenta, o que, por sua vez, aumenta a taxa de pulverização. Este mecanismo ajuda a garantir uma deposição mais uniforme do material pulverizado no substrato. O plasma é normalmente gerado utilizando uma fonte de alimentação CC pulsada, que aplica uma tensão elevada ao gás a uma frequência de vários kHz. Esta fonte de alimentação pulsada não só ajuda a manter a estabilidade do plasma, como também permite o controlo das propriedades do material pulverizado.Impacto nas propriedades do plasma e do revestimento:
