Filmes de óxido depositados em plasma de acetilacetonato de alumínio - Souza, Adriano Luiz da Silva [UNESP] (2022)
Plasma de argônio modificado pela injeção de (0,80 g) de acetilacetonato de alumínio (AAA) foi utilizado para deposição de filmes sobre substratos de diferentes materiais. Foram investigados os efeitos do tempo de tratamento, potência de aplicação e concentração de O2 na atmosfera do plasma. Um reator de plasma de baixa pressão acoplado capacitivamente foi usado para produzir os filmes, com o pó de AAA acondicionado no centro do eletrodo inferior e os substratos acomodados ao seu redor. O processo de deposição dos filmes é dividido em 3 etapas em função do tempo de exposição a atmosfera do plasma. A primeira ocorre com Δt < 4 min, em que o etching é o processo de deposição dominante formando uma estrutura contendo óxidos de alumínio, grupos orgânicos e altos teores de hidróxidos de alumínio. Na segunda fase, a deposição é favorecida por uma alta densidade de fragmentos, por meio da sublimação do AAA (4 < t < 8 min) aumentando o conteúdo orgânico e reduzindo o conteúdo de hidróxido. A terceira fase ocorre com t > 8 min, etapa caracterizada por altas temperaturas e baixas pressões, devido ao esgotamento do composto precursor e conseguente remoção da camada depositada por meio dos gases resíduais, formando uma estrutura predominantemente oxidada. A redução do bombardeio iônico diminui a taxa de deposição e a espessura da camada, mas resulta em menor contaminação orgânica da estrutura que pode ser classificada como predominantemente composta por óxido de alumínio. No entanto, para tempos de processo mais longos, a supressão do bombardeio de íons não afeta a composição e a estrutura, mas afeta a morfologia do material resultante. A variação na proporção de oxigênio incorporado na atmosfera de deposição modifica a estrutura e morfologia dos filmes depositados. Enquanto nos plasmas com 25, 75 e 100% de O2 é formado um filme de óxido de alumínio, nos plasmas com 0% e 50% de O2, forma-se um oxicarbeto de alumínio hidrogenado com maior incorporação de defeitos. Os processos com 0% de oxigênio apresentam uma estrutura com direção cristalográfica preferencial, cuja intensidade é reduzida com a diminuição da proporção de Ar. O aumento da potência proporciona filmes com maior espessura, rugosidade e defeitos potencializados.