Construção de reator de plasma frio para aplicações de filmes finos
Ano de defesa: | 2022 |
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Universidade Federal de São Carlos
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Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - PPGEE
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Resumo: | It is about the construction of a sputtering system, through the use of a cold plasma reactor, for the deposition of metallic thin films. Basically, this system works by ejecting atoms from a material (target) by the bombardment of argon ions. This process occurs through the ionization of Argon gas, which has its ions accelerated towards the target and when they collide with the material, ejection occurs, and these separate atoms are deposited on the substrate, forming a thin film of this material. The process for applying metallic thin films through sputtering is used in several areas, such as industrial use, for beautifying and coating parts, food packaging, jewelry, photovoltaic applications and academic research. The construction was made with components found on the market, taken from other electronic equipment, vacuum system and machined parts. The use of this experience can be applied in several areas, and the object of study for this case is to characterize the deposition equipment through the relationship between the thickness of the deposited thin film and deposition time. In addition, the ohmic resistance and the uniformity rate of the deposited material (relationship thickness and distance from the center of the anode) were also characterized. Due to the characterization of the equipment, several other characterizations can be made, such as through analysis of the purity and structure of the generated film, in addition to comparing the equipment in terms of deposition rate and others of interest, being able to use it by laboratories within and outside the University, because the rack that holds the reactor, despite being robust, has wheels at its base, allowing it to be transported with care. |
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Pinto, Henrique MoreiraCirino, Giuseppe Antôniohttp://lattes.cnpq.br/4223181147426711http://lattes.cnpq.br/18928301568986602022-04-08T17:27:27Z2022-04-08T17:27:27Z2022-03-04PINTO, Henrique Moreira. Construção de reator de plasma frio para aplicações de filmes finos. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15833.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15833It is about the construction of a sputtering system, through the use of a cold plasma reactor, for the deposition of metallic thin films. Basically, this system works by ejecting atoms from a material (target) by the bombardment of argon ions. This process occurs through the ionization of Argon gas, which has its ions accelerated towards the target and when they collide with the material, ejection occurs, and these separate atoms are deposited on the substrate, forming a thin film of this material. The process for applying metallic thin films through sputtering is used in several areas, such as industrial use, for beautifying and coating parts, food packaging, jewelry, photovoltaic applications and academic research. The construction was made with components found on the market, taken from other electronic equipment, vacuum system and machined parts. The use of this experience can be applied in several areas, and the object of study for this case is to characterize the deposition equipment through the relationship between the thickness of the deposited thin film and deposition time. In addition, the ohmic resistance and the uniformity rate of the deposited material (relationship thickness and distance from the center of the anode) were also characterized. Due to the characterization of the equipment, several other characterizations can be made, such as through analysis of the purity and structure of the generated film, in addition to comparing the equipment in terms of deposition rate and others of interest, being able to use it by laboratories within and outside the University, because the rack that holds the reactor, despite being robust, has wheels at its base, allowing it to be transported with care.Trata-se da construção de um sistema de pulverização catódica, através da utilização de um reator de plasma frio, para deposição de filmes finos metálicos. Basicamente, esse sistema atua ejetando átomos de um material (alvo) pelo bombardeio de íons de argônio. Este processo se dá através da ionização de gás Argônio, que tem seus íons acelerados em direção ao alvo e quando colidem com o material, acontece a ejeção, sendo estes átomos separados depositados no substrato, formando um filme fino deste material. O processo para aplicação de filmes finos metálicos através de pulverização catódica é utilizado em várias áreas, como é o caso do uso em indústrias, para embelezamento e revestimento de peças, embalagem de alimentos, jóias, aplicações fotovoltaicas e pesquisa acadêmica. A construção foi realizada com componentes encontrados no mercado, retirados de outros equipamentos eletrônicos, sistema de vácuo e peças usinadas. O uso desta experiência pode ser aplicado em várias áreas, sendo o objeto de estudo para esse caso, caracterizar o equipamento de deposição através da relação entre espessura do filme fino depositado e tempo de deposição. Além disso, caracterizou-se também a resistência ohmica e a taxa de uniformidade do material depositado (relacionando espessura e distância do centro do ânodo). Uma vez caracterizado o equipamento, pode-se realizar diversas caracterizações, como por exemplo, através de análise de pureza e estrutura do filme gerado, além de comparar o equipamento em termos de taxa deposição e outras de interesse, podendo utilizá-lo por laboratórios dentro e fora da Universidade, uma vez que o rack que comporta o reator, apesar de robusto, possui rodas em sua base, possibilitando ser transportado com cuidado.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - PPGEEUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessBombardeamento iônicoFilmes finos metálicosPulverização catódicaReator de plasma frioSputteringIon bombardmentThin metallic filmsCold plasma reactorENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOSENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOSENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOSConstrução de reator de plasma frio para aplicações de filmes finosConstruction of cold plasma reactor for thin film applicationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação defesa mestrado Henrique Moreira Pinto PPGEE UFSCar versão depósito.pdfDissertação defesa mestrado Henrique Moreira Pinto PPGEE UFSCar versão depósito.pdfDissertação de Mestrado versão depósitoapplication/pdf4928079https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15833/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20defesa%20mestrado%20Henrique%20Moreira%20Pinto%20PPGEE%20UFSCar%20vers%c3%a3o%20dep%c3%b3sito.pdf79b1b027a2529ac6d6b34ce8ea2d974eMD51Carta à BCo - Giuseppe - Henrique - PPGEE.pdfCarta à BCo - Giuseppe - Henrique - PPGEE.pdfCarta Comprovante à BCoapplication/pdf194949https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15833/3/Carta%20%c3%a0%20BCo%20-%20Giuseppe%20-%20Henrique%20-%20PPGEE.pdf6abe230190d9cf6ca77c5106705f4997MD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15833/4/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD54TEXTDissertação defesa mestrado Henrique Moreira Pinto PPGEE UFSCar versão depósito.pdf.txtDissertação defesa mestrado Henrique Moreira Pinto PPGEE UFSCar versão depósito.pdf.txtExtracted texttext/plain152646https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15833/5/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20defesa%20mestrado%20Henrique%20Moreira%20Pinto%20PPGEE%20UFSCar%20vers%c3%a3o%20dep%c3%b3sito.pdf.txtba7421ec6b7a753909724960326d5965MD55Carta à BCo - Giuseppe - Henrique - PPGEE.pdf.txtCarta à BCo - Giuseppe - Henrique - PPGEE.pdf.txtExtracted texttext/plain1263https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15833/7/Carta%20%c3%a0%20BCo%20-%20Giuseppe%20-%20Henrique%20-%20PPGEE.pdf.txtfa66ca108403516a3ad43554df12424dMD57THUMBNAILDissertação defesa mestrado Henrique Moreira Pinto PPGEE UFSCar versão depósito.pdf.jpgDissertação defesa mestrado Henrique Moreira Pinto PPGEE UFSCar versão depósito.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6023https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15833/6/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20defesa%20mestrado%20Henrique%20Moreira%20Pinto%20PPGEE%20UFSCar%20vers%c3%a3o%20dep%c3%b3sito.pdf.jpg6c6a72a1cbf668baa8130f92318157e7MD56Carta à BCo - Giuseppe - Henrique - PPGEE.pdf.jpgCarta à BCo - Giuseppe - Henrique - PPGEE.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6452https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15833/8/Carta%20%c3%a0%20BCo%20-%20Giuseppe%20-%20Henrique%20-%20PPGEE.pdf.jpgc1774909167213613fe054d5b1d51dacMD58ufscar/158332022-04-09 03:40:23.801oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/15833Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-05-25T13:03:18.808307Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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