A alto vácuo, o tipo de deposição utilizado principalmente é a deposição em fase vapor por processo físico (PVD).
Este método envolve a deposição de um material sobre um substrato num ambiente de vácuo.
O material é vaporizado e depois condensado para formar uma película fina.
Que tipo de deposição resulta do alto vácuo? (5 pontos-chave explicados)
1. Ambiente de vácuo
Num ambiente de alto vácuo, a pressão é significativamente mais baixa do que a pressão atmosférica.
Este facto minimiza a presença de moléculas de ar.
Este ambiente é crucial para a PVD, pois permite que o material vaporizado se desloque em linhas rectas sem interferência.
Isto leva a uma deposição uniforme no substrato.
2. Técnicas de deposição
As técnicas mais comuns de PVD incluem a evaporação térmica e a deposição por canhão de electrões.
Na evaporação térmica, os materiais são aquecidos até ao seu ponto de evaporação utilizando correntes eléctricas ou feixes de electrões.
O vapor é então depositado no substrato alvo.
A deposição por canhão de electrões utiliza um feixe de electrões para fundir e evaporar o material.
O material é então depositado no substrato.
3. Interação entre o material e o substrato
A energia dos iões que incidem no substrato é relativamente baixa nestas técnicas.
Por conseguinte, para assegurar uma adesão adequada e a integridade estrutural da camada depositada, o substrato é frequentemente aquecido a temperaturas que variam entre 250 °C e 350 °C.
Este aquecimento ajuda a obter uma melhor microestrutura da camada depositada.
Embora esta possa diferir do material a granel devido ao processo de deposição.
4. Vantagens e aplicações
A PVD é preferida pela sua capacidade de produzir revestimentos finos e puros que são amigos do ambiente e cumprem requisitos regulamentares rigorosos.
É amplamente utilizado para depositar uma variedade de materiais, incluindo metais, semicondutores e materiais compósitos.
Este facto torna-a versátil para diferentes aplicações industriais.
5. Comparação com a deposição em fase vapor por processo químico (CVD)
Embora tanto a PVD como a CVD envolvam a deposição de materiais em substratos, a PVD funciona em condições de alto vácuo e envolve processos físicos (vaporização e condensação).
A CVD envolve reacções químicas na superfície do substrato.
A CVD requer normalmente temperaturas mais elevadas e pode conduzir a tensões residuais mais elevadas nos revestimentos.
Isto exige um controlo mais complexo do processo.
Em resumo, as condições de alto vácuo facilitam principalmente a Deposição em Vapor Físico.
Este método é crucial para a formação de revestimentos finos, puros e uniformes em vários substratos.
Tem aplicações que vão desde a eletrónica à ótica e muito mais.
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