Caracterização termica de filmes finos atraves da microscopia fototermica de reflexão

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2000

RESUMO

A caracterização térmica de filmes finos tem altíssima relevância tecnológica devido à sua ampla utilização na fabricação de dispositivos. Além disso, apresenta também um aspecto fundamental já que as propriedades térmicas podem ser alteradas neste tipo de estrutura devido ao rearranjo dos átomos ou moléculas. A Microscopia Fototérmica de Reflexão se mostrou adequada para realizar este tipo de caracterização, com a vantagem de ser uma técnica sem contato. Esta técnica fundamenta-se na variação da refletância da amostra, causada pela geração de calor quando se incide luz laser modulada sobre a mesma. A onda térmica assim gerada é sondada através de um segundo feixe laser contínuo que é refletido na superfície do material. Construímos, então, um modelo teórico tridimensional que descreve a propagação de ondas térmicas nestas estruturas, incluindo uma resistência térmica na interface filme/substrato. Foram feitas simulações computacionais para amostras de ouro sobre vidro, polímero sobre vidro e polímero sobre silício. Basicamente, pode-se realizar dois tipos de experimento (simulação): fixar a posição dos feixes e varrer a freqüência de modulação, ou fixar a freqüência de modulação e variar a posição relativa dos feixes. Neste segundo caso, privilegia-se a difusão lateral e através de uma solução assintótica (para grandes distâncias da fonte), encontra-se a relação de dispersão da onda térmica. Através dos resultados numéricos pudemos encontrar as condições experimentais mais apropriadas para evidenciar um determinado parâmetro envolvido neste problema. Foram realizadas medidas em filmes metálicos sobre vidro e filmes de polímeros depositados a plasma sobre substratos de vidro e de silício. Os resultados experimentais confirmaram o modelo proposto

ASSUNTO(S)

microscopia fototermica difusividade termica filmes finos

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