TRATAMENTO DE MATERIAIS METÁLICOS VIA IMPLANTAÇÃO IÔNICA POR IMERSÃO EM PLASMA DE NITROGÊNIO EM AMBIENTE COM BAIXA CONCENTRAÇÃO DE OXIGÊNIO

Resumo

Neste trabalho foram investigados os efeitos dos elementos contaminantes presentes na câmara de vácuo do sistema 3IP, em particular do oxigênio residual que forma compostos óxidos na superfície, e, portanto responsável pela necessidade de alta energia de implantação dos íons para se obter camadas tratadas de espessuras razoáveis. Foi utilizado um espectrômetro de massa (RGA) de filtro quadrupolar para se verificar a composição residual do vácuo e pressões relativas dos elementos presentes na câmara. Uma grande proporção de oxigênio residual foi detectada para um vácuo com uma pressão de 1x10³ Pa. Minimizando a presença de oxigênio residual em cerca de 80%, através de limpezas eficazes das paredes da câmara e alimentação de gás mais apurada, atenuou-se a formação de óxidos durante o tratamento 3IP. Com isso foi possível realizar um processamento 3IP extremamente eficiente, atingindo camadas implantadas de aproximadamente 50 nm, mesmo em casos como em ligas de alumínio, que normalmente apresentam dificuldades para implantação de nitrogênio em baixas energias. O tratamento 3IP de nitrogênio foi operado com pulsos de apenas 3 kV e 15x10^-6s de duração, numa frequência de 1 kHz e uma pressão de operação de 1 Pa.