O que é uma pulverização reativa?
A pulverização reativa é uma variação do processo de pulverização de plasma usado para depositar um filme fino em um material de substrato. Nesse processo, um material alvo, como alumínio ou ouro, é liberado em uma câmara com uma atmosfera feita de um gás reativo carregado positivamente. Esse gás forma uma ligação química com o material alvo e é depositado em um material de substrato como um composto.
Enquanto a pulverização plasmática normal ocorre em uma câmara de vácuo que foi anulada de uma atmosfera, a pulverização reativa ocorre em uma câmara de vácuo com uma atmosfera de baixa pressão composta por um gás reativo. As bombas especiais na máquina removem a atmosfera normal, feita de carbono, oxigênio e nitrogênio, entre outros elementos, e encha a câmara com um gás, como argônio, oxigênio ou nitrogênio. O gás reativo no processo de pulverização reativa tem uma carga positiva.
O material alvo, como titânio ou alumínio, é então liberado na câmara, também na forma de um gAS, e exposto a um campo magnético de alta intensidade. Este campo transforma o material alvo em um íon negativo. O material alvo com carga negativa é atraída para o material reativo carregado positivamente, e os dois elementos se ligam antes de se estabelecer no substrato. Dessa forma, filmes finos podem ser feitos de compostos como nitreto de titânio (TIN) ou óxido de alumínio (Al2O3).
A pulverização reativa aumenta muito a taxa na qual um filme fino pode ser feito de um composto. Embora a pulverização tradicional de plasma seja apropriada ao criar um filme fino a partir de um único elemento, os filmes compostos demoram muito para se formar. Forçar os produtos químicos a se unirem como parte do processo de filme fino ajuda a acelerar a taxa na qual eles se estabelecem no substrato.
A pressão dentro da câmara de pulverização reativa deve ser cuidadosamente gerenciada para maximizar o crescimento do filme fino. Com baixas pressões, o filmeleva muito tempo para se formar. Em altas pressões, o gás reativo pode "envenenar" a superfície alvo, que é quando o material alvo recebe sua carga negativa. Isso não apenas diminui a taxa de crescimento para o filme fino no substrato abaixo, mas também aumenta a taxa de envenenamento; Quanto menos partículas negativas existem, menos ligações químicas elas podem se formar com o gás reativo carregado positivamente e, portanto, quanto mais o gás reativo existe para envenenar a superfície alvo. O monitoramento e o ajuste da pressão no sistema ajuda a evitar esse envenenamento e permite que o filme fino cresça rapidamente.