Deposição de filmes finos baseada em implantação iônica por imersão em plasma com descarga luminescente e magnetron sputtering

• Autor(a) principal: Carina Barros Mello
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2011/02.07.14.51

Este trabalho teve como objetivo a deposição de filmes finos utilizando um sistema de implantação iônica por imersão em plasma e deposição baseado em deposição de filmes finos por \textit{magnetron sputtering} e implantação iônica tridimensional utilizando plasmas por descarga luminescente. O sistema combina a deposição por \textit{magnetron sputtering} e implantação iônica por imersão em plasma concomitantemente, constituindo-se de um processo híbrido de modificação de superfície, além de permitir que deposição e implantação iônica sejam utilizadas independentemente. O sistema de deposição proposto neste trabalho utiliza alvos metálicos como fonte de deposição dos filmes e gases inertes e/ou reativos e não tóxicos, resultando em um processo limpo, sem liberação de resíduos tóxicos ao meio ambiente. A fonte de plasma para implantação constitui-se de um eletrodo polarizado com tensão dc para acender a descarga luminescente (\textit{glow}). A primeira aplicação do sistema deu-se com a implantação e deposição de filmes de cromo em substratos de aço carbono a fim de aumentar sua resistência à corrosão. Os experimentos mostraram que a implantação iônica aumenta a aderência dos filmes ao substrato ao criar uma camada de mistura atômica na interface. Os ensaios de corrosão mostraram que os filmes criados por implantação iônica e deposição são resistentes à corrosão salina ao apresentar potenciais de corrosão mais nobres e reduzir a densidade de corrente em 98\%. Medidas de ângulo de contato entre a superfície dos filmes e a solução salina mostraram um caráter hidrofóbico dos filmes que os torna menos suscetíveis à corrosão. Os experimentos mostraram que filmes com espessuras de até 1,0 $\mu$m e interfaces de mistura de até 300 nm podem ser produzidos em 1 hora. A utilização da descarga \textit{glow} mostrou-se um parâmetro importante na aderência dos filmes e na extensão do método para deposição em três dimensões. O sistema torna-se mais versátil quando gases reativos são utilizados em conjunto com o argônio para deposição de filmes de compostos metálicos.