A pulverização catódica por magnetron a vácuo é particularmente adequada para revestimentos por deposição reativa. De fato, esse processo permite a deposição de filmes finos de qualquer material de óxido, carbeto e nitreto. Além disso, o processo também é especialmente adequado para a deposição de estruturas de filmes multicamadas, incluindo designs ópticos, filmes coloridos, revestimentos resistentes ao desgaste, nanolaminados, revestimentos de super-rede, filmes isolantes, etc. Já na década de 1970, exemplos de deposição de filmes ópticos de alta qualidade foram desenvolvidos para uma variedade de materiais de camadas de filmes ópticos. Esses materiais incluem materiais condutores transparentes, semicondutores, polímeros, óxidos, carbetos e nitretos, enquanto os fluoretos são usados em processos como revestimento por evaporação.
A principal vantagem do processo de pulverização catódica por magnetron é a utilização de processos de revestimento reativos ou não reativos para depositar camadas desses materiais, permitindo um bom controle da composição da camada, da espessura do filme, da uniformidade da espessura e das propriedades mecânicas da camada. O processo apresenta as seguintes características:
1. Alta taxa de deposição. Devido ao uso de eletrodos de magnetron de alta velocidade, um grande fluxo iônico pode ser obtido, melhorando efetivamente a taxa de deposição e a taxa de pulverização catódica deste processo de revestimento. Comparado com outros processos de revestimento por pulverização catódica, a pulverização catódica por magnetron possui alta capacidade e alto rendimento, sendo amplamente utilizada em diversos processos de produção industrial.
2. Alta eficiência energética. O alvo de pulverização catódica por magnetron geralmente utiliza uma tensão na faixa de 200V a 1000V, sendo 600V o valor mais comum, pois essa tensão está dentro da faixa ideal para obter a máxima eficiência energética.
3. Baixa energia de pulverização catódica. A tensão aplicada ao alvo do magnetron é baixa, e o campo magnético confina o plasma próximo ao cátodo, o que impede que partículas carregadas de alta energia sejam lançadas sobre o substrato.
4. Baixa temperatura do substrato. O ânodo pode ser usado para direcionar os elétrons gerados durante a descarga, sem a necessidade de suporte do substrato para completar o processo, o que reduz efetivamente o bombardeio eletrônico do substrato. Assim, a temperatura do substrato permanece baixa, o que é ideal para alguns substratos plásticos que não são muito resistentes a revestimentos em altas temperaturas.
5. A corrosão da superfície do alvo de pulverização catódica por magnetron não é uniforme. Essa corrosão irregular é causada pelo campo magnético desigual do alvo. A taxa de corrosão do alvo é maior em determinadas áreas, resultando em uma baixa taxa de utilização efetiva (apenas 20-30%). Portanto, para melhorar a utilização do alvo, é necessário alterar a distribuição do campo magnético por algum meio, ou utilizar ímãs móveis no cátodo também pode contribuir para esse resultado.
6. Alvo composto. Permite a fabricação de filmes de liga para revestimento com alvo composto. Atualmente, o processo de pulverização catódica com alvo magnetrônico composto tem sido utilizado com sucesso em filmes de liga Ta-Ti, (Tb-Dy)-Fe e Gb-Co. A estrutura do alvo composto apresenta quatro tipos: alvo circular embutido, alvo quadrado embutido, alvo quadrado pequeno embutido e alvo setorial embutido. O uso da estrutura de alvo setorial embutido apresenta melhor desempenho.
7. Ampla gama de aplicações. O processo de pulverização catódica por magnetron pode depositar muitos elementos, sendo os mais comuns: Ag, Au, C, Co, Cu, Fe, Ge, Mo, Nb, Ni, Os, Cr, Pd, Pt, Re, Rh, Si, Ta, Ti, Zr, SiO, AlO, GaAs, U, W, SnO, etc.
A pulverização catódica por magnetron é um dos processos de revestimento mais utilizados para a obtenção de filmes de alta qualidade. Com um novo cátodo, apresenta alta utilização do alvo e alta taxa de deposição. O processo de revestimento por pulverização catódica por magnetron a vácuo da Guangdong Zhenhua Technology é amplamente utilizado no revestimento de substratos de grande área. O processo não se limita à deposição de filmes de camada única, mas também à deposição de filmes multicamadas. Além disso, é empregado no processo contínuo (roll-to-roll) para filmes de embalagem, filmes ópticos, laminação e outros revestimentos de filmes.
Data da publicação: 07/11/2022