No equipamento de magnetron sputtering utilizado juntamente com o MEV (metalizador) é utilizado um alvo de ouro ou um filamento de carbono para metalizar amostras isolantes. Por que ao invés de se utilizar o filamento de carbono não é utilizado um alvo de carbono? Justifique sua resposta
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre o uso de magnetron sputtering com o MEV (metalizador) para metalizar amostras isolantes. Ele pergunta por que usamos um filamento de carbono em vez de um alvo de carbono nesse processo. Aqui, vamos precisar entender como funciona o sputtering e a diferença entre usar um filamento e um alvo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é magnetron sputtering. É uma técnica de deposição física de vapor usada para criar filmes finos em superfícies. Funciona bombardeando um alvo com íons de outro gás (geralmente argônio), fazendo com que átomos do alvo sejam ejetados e se depositem na amostra.
Passo 3
Agora, sobre os alvos e filamentos. Um alvo geralmente é feito de material condutor porque facilita a passagem de corrente elétrica necessária para gerar os íons que bombardeiam o alvo. Já um filamento pode ser usado para materiais que não são bons condutores, como o carbono.
Passo 4
Se usássemos um alvo de carbono, que é isolante, teríamos problemas para passar a corrente elétrica necessária para criar o plasma de íons. A falta de condução elétrica dificultaria o processo de sputtering, já que os íons não conseguiriam bombear eficientemente o material do alvo.
Passo 5
Usando um filamento de carbono, que pode ser aquecido para emitir elétrons, conseguimos manter o processo estável mesmo com o material isolante. O filamento atua como uma fonte de elétrons, facilitando a criação do plasma e permitindo que o sputtering aconteça de forma eficiente.
Resposta
Por causa da natureza isolante do carbono, utilizar um filamento permite a passagem de corrente necessária para gerar o plasma no processo de sputtering, algo que não seria viável com um alvo de carbono. Portanto, em vez de um alvo de carbono, usa-se um filamento para metalizar amostras isolantes.