Desenvolvimento e caracterização de dispositivos para reposição de filmes finos por descarga em cátodo oco

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2006
Autor(a) principal: Araújo, Francisco Odolberto de
Orientador(a): Alves Júnior, Clodomiro
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física
Departamento: Física da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da Ionosfera
País: BR
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/16640
Resumo: In the present work we use a plasma jet system with a hollow cathode to deposit thin TiO2 films on silicon substrates as alternative at sol-gel, PECVD, dip-coating e magnetron sputtering techniques. The cylindrical cathode, made from pure titanium, can be negatively polarized between 0 e 1200 V and supports an electrical current of up to 1 A. An Ar/O2 mixture, with a total flux of 20 sccm and an O2 percentage ranging between 0 and 30%, is passed through a cylindrical hole machined in the cathode. The plasma parameters and your influence on the properties of deposited TiO2 films and their deposition rate was studied. When discharge occurs, titanium atoms are sputtered/evaporated. They are transported by the jet and deposited on the Si substrates located on the substrate holder facing the plasma jet system at a distance ranging between10 and 50 mm from the cathode. The working pressure was 10-3 mbar and the deposition time was 10 -60 min. Deposited films were characterized by scanning electron microscopy and atomic force microscopy to check the film uniformity and morphology and by X-ray diffraction to analyze qualitatively the phases present. Also it is presented the new dispositive denominate ionizing cage, derived from the active screen plasma nitriding (ASPN), but based in hollow cathode effect, recently developed. In this process, the sample was involved in a cage, in which the cathodic potential was applied. The samples were placed on an insulator substrate holder, remaining in a floating potential, and then it was treated in reactive plasma in hollow cathode regime. Moreover, the edge effect was completely eliminated, since the plasma was formed on the cage and not directly onto the samples and uniformity layer was getting in all sampl
id UFRN_69ab41a7dee69e26f470ca9a6076f717
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/16640
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Araújo, Francisco Odolberto dehttp://lattes.cnpq.br/7441669258580942Petraconi Filho, Gilbertohttp://lattes.cnpq.br/9186923914430935Costa, José Alzamir Pereira dahttp://lattes.cnpq.br/5592146590288686Carriço, Artur da Silvahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787041Z8Santos, Janilohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763288H3Alves Júnior, Clodomiro2014-12-17T15:15:02Z2007-06-272014-12-17T15:15:02Z2006-12-15ARAÚJO, Francisco Odolberto de. Desenvolvimento e caracterização de dispositivos para reposição de filmes finos por descarga em cátodo oco. 2006. 113 f. Tese (Doutorado em Física da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da Ionosfera) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2006.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/16640In the present work we use a plasma jet system with a hollow cathode to deposit thin TiO2 films on silicon substrates as alternative at sol-gel, PECVD, dip-coating e magnetron sputtering techniques. The cylindrical cathode, made from pure titanium, can be negatively polarized between 0 e 1200 V and supports an electrical current of up to 1 A. An Ar/O2 mixture, with a total flux of 20 sccm and an O2 percentage ranging between 0 and 30%, is passed through a cylindrical hole machined in the cathode. The plasma parameters and your influence on the properties of deposited TiO2 films and their deposition rate was studied. When discharge occurs, titanium atoms are sputtered/evaporated. They are transported by the jet and deposited on the Si substrates located on the substrate holder facing the plasma jet system at a distance ranging between10 and 50 mm from the cathode. The working pressure was 10-3 mbar and the deposition time was 10 -60 min. Deposited films were characterized by scanning electron microscopy and atomic force microscopy to check the film uniformity and morphology and by X-ray diffraction to analyze qualitatively the phases present. Also it is presented the new dispositive denominate ionizing cage, derived from the active screen plasma nitriding (ASPN), but based in hollow cathode effect, recently developed. In this process, the sample was involved in a cage, in which the cathodic potential was applied. The samples were placed on an insulator substrate holder, remaining in a floating potential, and then it was treated in reactive plasma in hollow cathode regime. Moreover, the edge effect was completely eliminated, since the plasma was formed on the cage and not directly onto the samples and uniformity layer was getting in all samplFilmes finos de TiO2 foram depositados sobre substrato de silício usando descarga em cátodo oco. A presente técnica foi usada como alternativa a outras técnicas como solgel, PECVD, dip-coating e magnetron sputtering. O sistema desenvolvido apresenta uma configuração de cátodo oco cilíndrico polarizado com tensão DC variando entre 0 e 1200V e corrente de até 1 A. Um jato de plasma de Ar + O2, extrai átomos do mesmo, que são em seguida depositados sobre um substrato frontalmente posicionado. As amostras são posicionadas a distâncias do cátodo variando entre 10 e 50 mm. Foram investigadas os parâmetros do plasma e sua influência sobre as propriedades dos filmes depositados. Os parâmetros de trabalho para deposição de TiO2 foram 20sccm de fluxo da mistura Ar/O2 com percentuais de oxigênio variando entre 0 -30%, pressão de trabalho 10-3 mbar e tempos de deposição de 10 -60 minutos. As amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica para verificar sua uniformidade e morfologia e por difração de raios-x para análise qualitativa das fases presentes nos filmes. Neste trabalho também é apresentado um novo dispositivo, denominado gaiola ionizante, derivada da nitretação a plasma em tela ativa (ASPN), mas baseado no efeito de cátodo oco, recentemente desenvolvido. Neste processo as amostras são envolvidas por uma gaiola, na qual é aplicada a diferença de potencial, permanecendo em potencial flutuante, sendo tratadas numa região livre da influência do campo elétrico por um plasma reativo, operando em regime de cátodo oco. Dessa forma foram obtidas camadas uniformes em todas as amostras e eliminados defeitos como o efeito de bordaConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicoapplication/pdfporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-Graduação em FísicaUFRNBRFísica da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da IonosferaFilmes finosSubstrato de silícioCátodo ocoProcesso sol-gelGaiola ionizanteFilmsSilicon substratesHollow cathodeSol-gel processIonizing cageCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICADesenvolvimento e caracterização de dispositivos para reposição de filmes finos por descarga em cátodo ocoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALFranciscoOA.pdfapplication/pdf1713095https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16640/1/FranciscoOA.pdf1ee138883bf7b4da570838f6654b21b0MD51TEXTFranciscoOA.pdf.txtFranciscoOA.pdf.txtExtracted texttext/plain136014https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16640/6/FranciscoOA.pdf.txtc0b38c9be415d4d121dfa10d76f5cc92MD56THUMBNAILFranciscoOA.pdf.jpgFranciscoOA.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4399https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16640/7/FranciscoOA.pdf.jpg53e4ec0a3306a7fddba0aa582e9da03bMD57123456789/166402017-11-04 02:23:39.441oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/16640Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-04T05:23:39Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.por.fl_str_mv Desenvolvimento e caracterização de dispositivos para reposição de filmes finos por descarga em cátodo oco
title Desenvolvimento e caracterização de dispositivos para reposição de filmes finos por descarga em cátodo oco
spellingShingle Desenvolvimento e caracterização de dispositivos para reposição de filmes finos por descarga em cátodo oco
Araújo, Francisco Odolberto de
Filmes finos
Substrato de silício
Cátodo oco
Processo sol-gel
Gaiola ionizante
Films
Silicon substrates
Hollow cathode
Sol-gel process
Ionizing cage
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short Desenvolvimento e caracterização de dispositivos para reposição de filmes finos por descarga em cátodo oco
title_full Desenvolvimento e caracterização de dispositivos para reposição de filmes finos por descarga em cátodo oco
title_fullStr Desenvolvimento e caracterização de dispositivos para reposição de filmes finos por descarga em cátodo oco
title_full_unstemmed Desenvolvimento e caracterização de dispositivos para reposição de filmes finos por descarga em cátodo oco
title_sort Desenvolvimento e caracterização de dispositivos para reposição de filmes finos por descarga em cátodo oco
author Araújo, Francisco Odolberto de
author_facet Araújo, Francisco Odolberto de
author_role author
dc.contributor.authorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.advisorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.advisorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7441669258580942
dc.contributor.referees1.pt_BR.fl_str_mv Petraconi Filho, Gilberto
dc.contributor.referees1ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9186923914430935
dc.contributor.referees2.pt_BR.fl_str_mv Costa, José Alzamir Pereira da
dc.contributor.referees2ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees2Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5592146590288686
dc.contributor.referees3.pt_BR.fl_str_mv Carriço, Artur da Silva
dc.contributor.referees3ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees3Lattes.por.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787041Z8
dc.contributor.referees4.pt_BR.fl_str_mv Santos, Janilo
dc.contributor.referees4ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees4Lattes.por.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763288H3
dc.contributor.author.fl_str_mv Araújo, Francisco Odolberto de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Alves Júnior, Clodomiro
contributor_str_mv Alves Júnior, Clodomiro
dc.subject.por.fl_str_mv Filmes finos
Substrato de silício
Cátodo oco
Processo sol-gel
Gaiola ionizante
topic Filmes finos
Substrato de silício
Cátodo oco
Processo sol-gel
Gaiola ionizante
Films
Silicon substrates
Hollow cathode
Sol-gel process
Ionizing cage
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
dc.subject.eng.fl_str_mv Films
Silicon substrates
Hollow cathode
Sol-gel process
Ionizing cage
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description In the present work we use a plasma jet system with a hollow cathode to deposit thin TiO2 films on silicon substrates as alternative at sol-gel, PECVD, dip-coating e magnetron sputtering techniques. The cylindrical cathode, made from pure titanium, can be negatively polarized between 0 e 1200 V and supports an electrical current of up to 1 A. An Ar/O2 mixture, with a total flux of 20 sccm and an O2 percentage ranging between 0 and 30%, is passed through a cylindrical hole machined in the cathode. The plasma parameters and your influence on the properties of deposited TiO2 films and their deposition rate was studied. When discharge occurs, titanium atoms are sputtered/evaporated. They are transported by the jet and deposited on the Si substrates located on the substrate holder facing the plasma jet system at a distance ranging between10 and 50 mm from the cathode. The working pressure was 10-3 mbar and the deposition time was 10 -60 min. Deposited films were characterized by scanning electron microscopy and atomic force microscopy to check the film uniformity and morphology and by X-ray diffraction to analyze qualitatively the phases present. Also it is presented the new dispositive denominate ionizing cage, derived from the active screen plasma nitriding (ASPN), but based in hollow cathode effect, recently developed. In this process, the sample was involved in a cage, in which the cathodic potential was applied. The samples were placed on an insulator substrate holder, remaining in a floating potential, and then it was treated in reactive plasma in hollow cathode regime. Moreover, the edge effect was completely eliminated, since the plasma was formed on the cage and not directly onto the samples and uniformity layer was getting in all sampl
publishDate 2006
dc.date.issued.fl_str_mv 2006-12-15
dc.date.available.fl_str_mv 2007-06-27
2014-12-17T15:15:02Z
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-12-17T15:15:02Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ARAÚJO, Francisco Odolberto de. Desenvolvimento e caracterização de dispositivos para reposição de filmes finos por descarga em cátodo oco. 2006. 113 f. Tese (Doutorado em Física da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da Ionosfera) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2006.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/16640
identifier_str_mv ARAÚJO, Francisco Odolberto de. Desenvolvimento e caracterização de dispositivos para reposição de filmes finos por descarga em cátodo oco. 2006. 113 f. Tese (Doutorado em Física da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da Ionosfera) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2006.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/16640
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Física
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Física da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da Ionosfera
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16640/1/FranciscoOA.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16640/6/FranciscoOA.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16640/7/FranciscoOA.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 1ee138883bf7b4da570838f6654b21b0
c0b38c9be415d4d121dfa10d76f5cc92
53e4ec0a3306a7fddba0aa582e9da03b
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1797777787496431616