La deposizione chimica assistita dal plasma è il processo attraverso cui si procede alla formazione di film nanometrici portando il materiale dallo stadio gassoso a quello solido.

Il plasma, definito anche quarto stato della materia, è un gas in cui una significativa percentuale di atomi o molecole è ionizzata mediante l’apporto di energia.

Le deposizioni al plasma avvengono a una pressione di qualche pascal, e i gas vengono ionizzati in diverse modalità, tra cui le più utilizzate comportano l’utilizzo di generatori RF (AC) o DC pulsato. I pezzi che devono essere trattati vengono posizionati all’interno di una camera da vuoto che viene portata a pressioni di qualche pascal.

Successivamente, si procede all’immissione in camera dei gas che vengono ionizzati dal campo elettromagnetico. Quest’ultimo va a formarsi intorno ad alcuni elettrodi studiati per ogni singola applicazione. In alcuni casi gli elettrodi possono essere connessi direttamente ai pezzi stessi, in modo che la differenza di potenziale che si ottiene tra il plasma e la superficie dell’oggetto sia tale da orientare gli ioni a bombardare in modo accelerato la superficie. Così facendo, sarà possibile ottenere film ad alta densità e rimuovere i contaminati e gli eventuali radicali.

I film così ottenuti, diversamente da quelli risultato di altre tecnologie, presentano una microstruttura semicristallina non permeabile e completamente priva di porosità. Essendo estremamente omogenei, essi si rivelano eccellenti barriere alla chimica e presentano durezze molto elevate.

Le temperature di deposizione variano in funzione di diverse variabili:

  • Il trattamento
  • La superficie da trattare
  • Le caratteristiche tecniche da ottenere

Tali temperature possono oscillare da un minimo di 30 °C a un massimo di 150 °C. La tecnologia PECVD è, in definitiva, più che adatta al trattamento di acciai temprati molto duri.

Infine, grazie ad un plasma ad alta energia è possibile ottenere un effetto sputtering per la riduzione della rugosità delle superfici, nonché in grado di colmare le cosiddette “nano-crepe”.

In altri casi è possibile modificare la superficie del materiale senza depositare su di essa un film vero e proprio. In questi casi, durante il processo la superficie subisce una modificazione che ne altera le caratteristiche superficiali.

Queste modifiche sono però spesso instabili nel tempo e tendono a passivarsi e decadere: per questo motivo è quindi spesso necessario ricorrere a un film nanometrico che intrappoli stabilmente i gruppi che rendono la superficie adeguata alle richieste progettuali. I film nanometrici sono estremamente elastici e si accoppiano molto bene con elastomeri e materie plastiche, assicurando che le caratteristiche superficiali richieste non si modifichino con il tempo. Tramite tecnologia PECVD si ottengono quindi film e applicazioni sempre rispettosi della morfologia e delle caratteristiche geometriche del pezzo, senza modificarne la macrostruttura.

In conclusione, la tecnologia PECVD è estremamente versatile e in grado di soddisfare gran parte delle necessità in ambito di trattamenti superficiali tecnici e, talvolta, persino decorativi.