Deposição e caracterização de filmes finos de CrN depositados por diferentes processos de magnetron sputtering

• Autor(a) principal: Guimarães, Monica Costa Rodrigues
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-17112017-104317/
• topic: Magnetron Sputtering; CrN; CrN; Filmes finos; HiPIMS; HiPIMS; Magnetron sputtering; Thin films

O PVD (Physical Vapor Deposition- Deposição física na fase de vapor) é um meio utilizado para a produção de recobrimentos e empregado em grande escala industrial. É um processo de deposição atômica no qual o material é vaporizado de alvo sólido por sputtering e posteriormente condensado sobre a peça a ser revestida na forma de filme. O processo ocorre em uma câmara de vácuo, na presença de plasma, e por diferença de potencial os íons, na forma pura ou combinados com átomos de hidrogênio ou carbono, são movidos para a superfície do substrato. Uma técnica relativamente nova de sputtering é o HiPIMS (High Power Impulse Magnetron Sputtering) que utiliza impulsos de energia extremamente altas com densidade de potência possibilitando filmes com melhores performances e mais densos. No presente trabalho filmes de nitreto de cromo (CrN) foram depositados por duas técnicas de magnetron sputtering, HiPIMS e DCMS (Direct Current Magnetron Sputtering), variando frequência de pulso em 400 Hz, 450 Hz e 500 Hz para o HiPIMS e a tensão de polarização em 0 V, -20 V, -40V, -60V, - 100 V e -140 V para os dois processos. Foram obtidos filmes com maior dureza, menor rugosidade para HiPIMS, no entanto DCMS apresentou maior taxa de deposição. O aumento da frequência nos filmes HiPIMS, assim como o aumento da tensão de polarização negativa possibilitaram filmes com morfologia mais densa e homogênea. Este fato também foi observado com o aumento do valor de bias nos filmes depositados por DCMS. Os valores de dureza obtidos (17 ± 2 para DCMS e 26 ± 1 para HiPIMS) são superiores aos reportados na literatura e podem estar relacionados ao efeito de \"multicamadas\" obtido pela oscilação do substrato.