Crescimento de diamante CVD com ativaÃÃo por cloro.

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

1997

RESUMO

O trabalho foi direcionado primeiramente a um estudo do aumento da densidade de nucleaÃÃo do diamante, atravÃs do prÃ-tratamento de substratos por semeadura de pà de diamante. Este aumento à necessÃrio quando se deseja melhorar certas caracterÃsticas do filme crescido, como aderÃncia e baixa rugosidade. Foram utilizados substratos de silÃcio, os quais foram submetidos ao prÃ-tratamento em banho de ultra-som, empregando-se diversos compostos orgÃnicos como liquidos dispersantes. Utilizou-se um reator para crescimento de diamante por deposiÃÃo quÃmica a partir da fase vapor, assistido por filamento quente ou por plasma de microondas. Para semeadura efetiva, algumas propriedades dos lÃquidos foram identificadas como mais influentes. Isto, provavelmente, à devido à aÃÃo destas substÃncias sobre a intensidade do colapso de bolhas, no fenÃmeno ultra-sÃnico da cavitaÃÃo. VariaÃÃes em alguns parÃmetros de tratamento e de crescimento forneceram dados importantes acerca do processo de nucleaÃÃo. Posteriormente, trabalhando apenas com um reator assistido por filamento quente, fez-se uma sÃrie de experimentos empregando-se tetracloreto de carbono (C Cl IND. 4 ) como reagente, em substituiÃÃo ao metano, comumente usado. Este estudo foi o objetivo principal desta dissertaÃÃo, sendo originÃrio dele o tÃtulo do trabalho. Os compostos clorados apresentam certas vantagens em relaÃÃo ao metano ou ao acetileno, como menor energia de ligaÃÃo entre carbono-cloro, possibilidade de crescimentos a mais baixas temperaturas, ocorrÃncia de maiores taxas de crescimento. A espectrometria de massa foi utilizada na avaliaÃÃo das espÃcies reativas presentes no reator e na determinaÃÃo de concentraÃÃes de reagentes. Com base nos picos de m/e dos primeiros espectros obtidos, pode-se definir as espÃcies a serem estudadas. Os gases foram coletados remota e localmente, na regiÃo do substrato. Os resultados sugeriram que o mecanismo de reaÃÃo, com uso de composto clorado, ocorre atravÃs da formaÃÃo de radical metila, havendo dissociaÃÃo do C Cl IND. 4 , praticamente completa, para produÃÃo de metano, acetileno e Ãcido clorÃdrico. Os radicais clorados provavelmente nÃo participam do crescimento. Determinou-se pela primeira vez a energia de ativaÃÃo do processo, fazendo-se crescimentos a diferentes temperaturas do substrato. Obteve-se um valor coincidente com dados conseguidos por outros grupos de pesquisa, para outras misturas gasosas. No decorrer dos estudos, foram empregadas tÃcnicas analÃticas para caracterizaÃÃo, muito difundidas: difraÃÃo de raio-X, microscopia eletrÃnica de varredura, espectrofotometria no infra-vermelho com transformada Fourier e espectroscopia Raman.

ASSUNTO(S)

crescimento de cristais dispersÃo tetracloreto de carbono nucleaÃÃo diamantes reaÃÃes quÃmicas cristalografia

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