O árgon é utilizado na pulverização catódica por magnetrão principalmente devido à sua elevada taxa de pulverização, natureza inerte, baixo preço e disponibilidade na forma pura. Estas propriedades tornam o árgon uma escolha ideal para a criação de plasma de alta energia que facilita a deposição de películas finas.
Alta taxa de pulverização: O árgon tem uma elevada taxa de pulverização, o que significa que, quando ionizado e acelerado, ejecta eficazmente átomos do material alvo. Esta eficiência é crucial para a deposição rápida e uniforme de películas finas em substratos. A elevada taxa de pulverização é facilitada pelo campo magnético na pulverização magnetrónica, que concentra electrões e iões, melhorando a ionização do árgon e aumentando a taxa a que o material alvo é ejectado.
Natureza inerte: O árgon é um gás inerte, o que significa que não reage facilmente com outros elementos. Esta caraterística é vital nos processos de pulverização catódica, onde a integridade do material alvo e a pureza da película depositada são críticas. A utilização de um gás inerte como o árgon garante que a composição química do material alvo não é alterada durante o processo de pulverização catódica, mantendo as propriedades desejadas da película depositada.
Baixo preço e disponibilidade: O árgon é relativamente barato e está amplamente disponível em formas de alta pureza. Estas vantagens económicas e logísticas tornam o árgon uma escolha prática para aplicações industriais e de investigação em que a relação custo-eficácia e a acessibilidade são considerações importantes.
Ionização melhorada com campo magnético: A presença de um campo magnético na pulverização catódica com magnetrões ajuda a prender os electrões perto do material alvo, o que aumenta a densidade de electrões. Esta maior densidade de electrões aumenta a probabilidade de colisões entre os electrões e os átomos de árgon, levando a uma ionização mais eficiente do árgon (Ar+). O aumento do número de iões Ar+ é então atraído para o alvo carregado negativamente, conduzindo a uma maior taxa de pulverização catódica e, consequentemente, a um processo de deposição mais eficiente.
Em resumo, a utilização de árgon na pulverização catódica por magnetrões é motivada pela sua elevada eficiência de pulverização, inércia química, benefícios económicos e melhoria do processo de pulverização catódica através de interacções de campos magnéticos. Estes factores contribuem coletivamente para a eficácia e a utilização generalizada do árgon nas tecnologias de deposição de película fina.
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