Estudo de revestimentos cerâmicos sobre substrato metálico obtido

microestrutura da Zona 1 devido ao auto-sombreamento, resultando na incorporação de
poros [39, 40].
Dependendo da temperatura do substrato, a taxa de migração dos átomos
adsorvidos para as regiões de sombreamento é suficientemente grande para superar a
taxa de formação dos vazios durante o crescimento do filme, resultando em uma súbita
mudança estrutural na temperatura de transição de uma estrutura colunar porosa para
um filme sem vazios.
O modelo probabilístico sugerido por Yang leva em consideração que a espécie
a ser adsorvida tem aproximação por impacto com o substrato e faz uma análise
difusional por múltiplos caminhos para simular a morfologia superficial e a evolução da
estrutura atômica no interior do filme [39].
Os parâmetros que governam a cinética do processo são o fluxo atômico (taxa de
deposição), ângulo de incidência do fluxo, energia cinética do átomo incidente e
temperatura do substrato.
Um método para o encaixe dos átomos é usado para determinar a energia de
ativação para cada um dos muitos caminhos disponíveis para a difusão. Este método é
capaz de determinar o efeito das diversas variáveis de processo (orientação do fluxo de
vapor, taxa de deposição e temperatura do substrato) na morfologia/microestrutura
(densidade de empacotamento, rugosidade superficial e largura das colunas), permitindo
comparação com vários aspectos do diagrama empírico de Movchan, Demchiskim e
Thorton [39].
Como apresentado na Figura 2.14, um átomo incidente (O) viajando ao longo da
direção (cd), inclinado com o ângulo (α) em relação à normal ao substrato irá,
primeiramente, tocar o átomo (F) localizado na posição (f). Pelo modelo de Henderson
(simulação de crescimento bidimensional de filme depositado via fase vapor com baixa
mobilidade do átomo adsorvido, com relaxação instantânea na posição atômica mais
próxima, formada por pelo menos dois outros vizinhos), o átomo irá para o sítio estável
mais próximo (B). Este método resulta em uma baixa densidade de empacotamento em
comparação com os resultados experimentais (mesmo em processos de deposição de
baixa energia, os átomos carregam uma considerável energia quando atingem o
substrato). Portanto, pela conservação de momento o átomo “O” irá se mover até o sítio
(A), apesar da distância OA ser maior que a OB. Esta simples modificação gera
configurações completamente diferentes daquela prevista pelo modelo de Henderson e
muito mais densa [41].
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