Efeitos causados pela incorporaÃÃo de nitrogÃnio na rede estrutural e nas propriedades elÃtricas e mecÃnicas de filmes de carbono tipo-diamante.

AUTOR(ES)

Guerino, Marciel

DATA DE PUBLICAÇÃO

2003

RESUMO

Este trabalho teve como finalidade a realizaÃÃo da dopagem do filme de carbono tipo-diamante (DLC) em sua forma hidrogenada (a-C:H) utilizando-se Ãtomos de nitrogÃnio. Essa dopagem foi realizada pela tÃcnica de pulverizaÃÃo catÃdica reativa pela adiÃÃo de N2 em quatro diferentes pressÃes parciais: 4, 10, 20 e 30% em uma descarga elÃtrica de mistura metano/argÃnio. Pelas tÃcnicas de caracterizaÃÃes realizadas foi observada uma variaÃÃo sistemÃtica nas propriedades fÃsico-quÃmicas do filme de a-C:H em decorrÃncia do aumento da pressÃo parcial de nitrogÃnio no processo de deposiÃÃo do mesmo. AtravÃs da tÃcnica de retroespalhamento de Rutherford (RBS) foi obtida a composiÃÃo quÃmica dos filmes depositados. Pelos espectros fornecidos por essa tÃcnica observou-se que quantidade de nitrogÃnio na composiÃÃo quÃmica do filme de a-C:H aumentou atà 28 at.% em decorrÃncia do aumento da pressÃo parcial de nitrogÃnio em atà 30% no processo de deposiÃÃo desse filme. Foram realizadas tambÃm medidas pela tÃcnica de espectroscopia Raman para o estudo da estrutura das ligaÃÃes quÃmicas dos filmes depositados. Os espectros Ramam obtidos mostraram a presenÃa de duas outras bandas, alÃm da presenÃa das bandas D e G caracterÃsticas do filme de DLC, uma na posiÃÃo de aproximadamente 690 cm-1 e outra na posiÃÃo de aproximadamente 2200 cm-1, decorrentes da incorporaÃÃo de nitrogÃnio no filme de a-C:H. As propriedades elÃtricas dos filmes depositados foram obtidas mediante a obtenÃÃo de curvas corrente-tensÃo (I-V) e curvas capacitÃncia-tensÃo (C-V). Os resultados dessas medidas elÃtricas foram correlacionadas com a composiÃÃo quÃmica e com a estrutura das ligaÃÃes quÃmicas dos filmes depositados. Jà a dureza dos filmes obtidos foi determinada pela tÃcnica de nanoindentaÃÃo. AtravÃs dos resultados obtidos por essa tÃcnica observou-se uma diminuiÃÃo da dureza do filme de a-C:H em decorrÃncia do nitrogÃnio incorporado em sua composiÃÃo. Ao tÃrmino deste projeto de pesquisa realizou-se uma anÃlise correlacionando as caracterÃsticas estruturais, elÃtricas e mecÃnicas obtidas dos filmes depositados de modo a encontrar uma janela que possibilite a produÃÃo desses filmes como caracterÃsticas adequadas para a Ãrea de microeletrÃnica.

ASSUNTO(S)

propriedades mecÃnicas espectroscopia raman pulverizaÃÃo catÃdica diamantes ensaios de materiais retroespalhamento silÃcio carbono dureza

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