Caracterização do efeito da corrente e temperatura na estequiometria dos filmes finos de TiN depositados por Gaiola catódica e Magnetron sputtering

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Nascimento, Igor Oliveira
• Orientador(a): Costa, Thercio Henrique de Carvalho
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Gaiola catódica; Magnetron sputtering; Filmes finos de TiN; Deposição por plasma
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23953

Filmes finos de nitreto de titânio foram depositados em superfícies de silício e de vidro, utilizando as técnicas de deposição: descarga em Gaiola Catódica e Magnetron Sputtering, a fim de verificar a influência da corrente e da temperatura na taxa de deposição, na estequiometria dos filmes finos e nas propriedades estruturais dos filmes finos. As deposições por Gaiola Catódica foram realizadas nas configurações gaiola alta, gaiola baixa e por uma inovação da técnica utilizando a gaiola dupla, em atmosfera gasosa composta de 75% de hidrogênio e 25% de nitrogênio, sob temperaturas de 300°C e 350°C, e tempos de deposições de 2 e 4 horas. As deposições foram realizadas em Magnetron Sputtering em atmosfera gasosa composta de 75% de argônio e 25% de nitrogênio, utilizando correntes de 0,40 A e 0,50 A, nos tempos de deposições de 2 e 4 horas. Para a caracterização dos filmes finos de nitreto de titânio, utilizou-se a espectroscopia Rama (RAMAN) que forneceu a medida direta das energias dos nodos da primeira ordem dos átomos constituintes dos filmes finos. Os espectros mostraram interdifusividade atômica que comprovaram a formação de nitreto de titânio o que permitiu o cálculo da razão da concentração N/Ti, As análises de difração de raios-X (DRX) comprovaram que os filmes finos obtidos são compostos por TiN, apresentando variações nos planos cristalinos indicando a não existência de um plano preferencial para o crescimento dos filmes, A espectroscopia de energia de dispersão (EDS) analisou quantitativamente a composição dos filmes finos de nitreto de titânio, A microscopia eletrônica de varredura (MEV) evidenciou a estrutura dos filmes finos de nitreto de titânio e foi possível calcular as espessuras dos mesmos, A microscopia de força atômica (AFM) mostrou algumas características microestruturais como a diferença entre picos e vales da topografia dos filmes finos de nitreto de titânio. De maneira geral, os filmes finos de nitreto de titânio depositados por Gaiola Catódica apresentaram menor cristalinidade devido à baixa quantidade de nitrogênio na atmosfera e, evidenciaram que quanto mais elevada a temperatura, maior será a espessura do filme fino. Os filmes finos depositados por Magnetron Sputtering apresentaram crescimento na espessura com o aumento da corrente e são mais estequiométricos.