O que é um sistema de pulverização?

A pulverização é um processo de deposição de filme fino, no qual um material alvo sólido é ejetado na superfície de um substrato para formar um revestimento fino. Um sistema de pulverização é uma máquina na qual ocorre um processo de pulverização. Ele contém todo o processo e permite ao usuário ajustar a temperatura, potência, pressão, alvo e materiais do substrato.

A pulverização é conhecida como deposição física de vapor, porque o filme fino é formado por meios físicos, e não por reações químicas. Em um sistema de pulverização, uma câmara de vácuo contém o material alvo, uma fonte de energia e um plasma de gás. O gás, que geralmente é um gás nobre como o argônio, é trazido para a câmara a uma pressão muito baixa para iniciar o processo.

A fonte de energia gera elétrons que bombardeiam o plasma de gás, e esses elétrons afastam outros elétrons presentes no gás. Isso faz com que o gás se ionize e forme íons positivos conhecidos como cátions. Esses cátions, por sua vez, bombardeiam o material alvo, arrancando pequenos pedaços dele que viajam através da câmara e se depositam no substrato. O processo é facilmente perpetuado na câmara do sistema de pulverização, porque elétrons extras são liberados durante a ionização do plasma gasoso.

Os sistemas de pulverização variam em termos de estrutura, fonte de energia, tamanho e preço. A orientação do material de destino e do substrato é específica para cada máquina. Alguns sistemas enfrentarão o material alvo paralelamente à superfície do substrato, enquanto outros inclinarão qualquer superfície para formar um padrão de deposição diferente. A pulverização confocal, por exemplo, orienta várias unidades de material alvo em um círculo apontando para um ponto focal. O substrato nesse tipo de sistema pode ser girado para uma deposição mais uniforme.

A fonte de energia também varia, porque certos sistemas usam energia de corrente contínua (DC), enquanto outros usam energia de radiofrequência (RF). Um tipo de sistema de pulverização, conhecido como pulverização por magnetron, também inclui ímãs para estabilizar os elétrons livres e uniformizar a deposição de filmes finos. Esses métodos conferem ao sistema de pulverização diferentes qualidades em relação à temperatura e velocidade da deposição.

Os sistemas de pulverização variam em tamanho, desde sistemas de mesa a grandes máquinas maiores que um refrigerador. A câmara interna também varia em tamanho, mas geralmente é muito menor que a própria máquina; a maioria das câmaras tem diâmetros menores que 1 metro (cerca de 1 metro). O custo de um sistema de pulverização varia de menos de US $ 20.000 dólares (USD) usados ​​a mais de US $ 650.000 para um sistema novo ou projetado.