A tensão utilizada na pulverização catódica DC varia normalmente entre 2.000 e 5.000 volts. Esta tensão é aplicada entre o material alvo e o substrato, com o alvo a atuar como cátodo e o substrato como ânodo. A alta tensão ioniza o gás inerte, normalmente árgon, criando um plasma que bombardeia o material alvo, fazendo com que os átomos sejam ejectados e depositados no substrato.
Explicação pormenorizada:
-
Aplicação da tensão:
-
Na pulverização catódica de corrente contínua, é aplicada uma tensão de corrente contínua entre o alvo (cátodo) e o substrato (ânodo). Esta tensão é crítica, uma vez que determina a energia dos iões de árgon, o que, por sua vez, afecta a taxa e a qualidade da deposição. A tensão varia normalmente entre 2.000 e 5.000 volts, garantindo energia suficiente para um bombardeamento iónico eficaz.Ionização e formação de plasma:
-
A tensão aplicada ioniza o gás árgon introduzido na câmara de vácuo. A ionização envolve a remoção de electrões dos átomos de árgon, criando iões de árgon com carga positiva. Este processo forma um plasma, um estado da matéria em que os electrões são separados dos seus átomos de origem. O plasma é essencial para o processo de pulverização catódica, uma vez que contém os iões energéticos que irão bombardear o alvo.
-
Bombardeamento e deposição:
-
Os iões de árgon ionizados, acelerados pelo campo elétrico, colidem com o material alvo. Estas colisões deslocam átomos da superfície do alvo, um processo conhecido como pulverização catódica. Os átomos ejectados viajam então através da câmara e depositam-se no substrato, formando uma película fina. A tensão aplicada deve ser suficientemente elevada para fornecer aos iões energia suficiente para ultrapassar as forças de ligação do material alvo, assegurando uma pulverização eficaz.Adequação e limitações do material:
A pulverização catódica DC é utilizada principalmente para depositar materiais condutores. A tensão aplicada depende do fluxo de electrões, o que só é possível com alvos condutores. Os materiais não condutores não podem ser pulverizados eficazmente utilizando métodos DC devido à incapacidade de manter um fluxo contínuo de electrões.
