Tese

Desenvolvimento e aplicação de processos com plasma de alta densidade para a deposição de filmes de carbono (2005)

• Authors:
  • Santos, Ana Paula Mousinho dos
  • Mansano, Ronaldo Domingues (Orientador)
• Autor USP: SANTOS, ANA PAULA MOUSINHO DOS - EP
• Unidade: EP
• Sigla do Departamento: PSI
• Subjects: DIELÉTRICOS; FILMES FINOS
• Language: Português
• Abstract: Neste trabalho, foram estudados os processos de deposição de filmes de carbono tipo diamante (DLC), obtidos num sistema de deposição química a vapor com plasma de alta densidade (HDPCVD). Neste sistema, foram depositados filmes de carbono tipo diamante, carbono amorfo hidrogenado, carbono amorfo nitrogenado e carbono amorfo fluorados. Como esse sistema ainda é novo na literatura, foi feita a caracterização do sistema para a deposição de filmes de DLC e também medidas de espectrofotometria de emissão para a caracterização dos plasmas de alta densidade. Com essa análise, pode comprovou-se que a densidade dos plasmas foi de até cinco vezes maior do que a densidade obtida nos plasmas de outros sistemas. Para a obtenção de filmes de DLC, foram variados a pressão de processo (5 e 15 mTorr), a potência aplicada ao eletrodo, potência aplicada à bobina e a concentração de dopante no plasma. Os filmes de carbono depositados foram submetidos as seguintes técnicas de caracterização: perfilometria (para a determinação da taxa de deposição e uniformidade), espalhamento de laser (para a determinação da tensão mecânica interna), espectroscopia Raman (para determinação das características estruturais), espectroscopia por Transformada de Fourier no Infravermelho (para a determinação das ligações químicas), Retroespalhamento Rutherford (para quantificação do dopante na estrutura dos filmes), Microscopia de força atômica (para determinação da rugosidade) e medidas elétricas (paradeterminação da constante dielétrica, resistividade e campo elétrico de ruptura). Verificou-se a grande influência dos parâmetros de processo nas características dos filmes de DLC. Em geral, com o aumento das potências aplicadas, ocorre um aumento na quantidade de hibridações sp³ nos filmes, fazendo com que esses apresentem características mais próximas dos filmes de diamante. ) Com o aumento da concentração de hibridações sp³, tem-se a redução da constante dielétrica dos filmes e o aumento da resistividade, promovendo a mudança de características isolantes para semicondutoras nos filmes de DLC. Em geral uma maior quantidade de hibridações sp³ resulta num aumento da uniformidade dos filmes e na redução da tensão mecânica interna dos filmes e com o aumento da incorporação de aditivos nos filmes de DLC. Notou-se também o aparecimento de diferentes tipos de ligações relacionados a diferentes estruturas, como é o caso dos filmes de DLC depositados com plasmas de metano mais nitrogênio, onde se comprovou a presença de nitreto de carbono, diamante micro-cristalino e carbono amorfo tetraédrico nitrogenado. De acordo com as características obtidas nos filmes de DLC depositados neste trabalho com a variação dos parâmetros de processo, foi possível utilizar os filmes de DLC, como dielétrico de campo, por apresentarem baixa constante dielétrica (chegando a 1,40), como material para dielétrico de porta, para filmes que apresentaram alta constante dielétrica (chegando a7,70), como material para cobertura, devido a sua alta uniformidade (> 98%), excelente conformidade mesmo para camadas espessas, o que lhe concede a possibilidade de aplicação também na fabricação de micro-engrenagens (que podem ser utilizadas para a fabricação de micro-máquinas (MEMS)) e na fabricação de estruturas para micro-óptica, mostrando a eficiência e versatilidade desses filmes para diferentes aplicações
• Imprenta:
  • Publisher place: São Paulo
  • Date published: 2005
• Data da defesa: 08.04.2005

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How to cite

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• ABNT

  SANTOS, Ana Paula Mousinho dos. Desenvolvimento e aplicação de processos com plasma de alta densidade para a deposição de filmes de carbono. 2005. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2005. . Acesso em: 19 abr. 2024.

• APA

  Santos, A. P. M. dos. (2005). Desenvolvimento e aplicação de processos com plasma de alta densidade para a deposição de filmes de carbono (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo.

• NLM

  Santos APM dos. Desenvolvimento e aplicação de processos com plasma de alta densidade para a deposição de filmes de carbono. 2005 ;[citado 2024 abr. 19 ]

• Vancouver

  Santos APM dos. Desenvolvimento e aplicação de processos com plasma de alta densidade para a deposição de filmes de carbono. 2005 ;[citado 2024 abr. 19 ]

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