Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DaniloCB_DISSERT.pdf: 3100682 bytes, checksum: ca6553081fbf48a3fd486b3f20d01cc2 (MD5) Previous issue date: 2011-06-09 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Discs were grade II cp Ti oxynitride by plasma of Ar - N2 - O2 using different proportions of individual gases. These ratios were established from analysis of optical emission spectroscopy (OES) of plasma species. The proportions that resulted in species whose spectra showed an abrupt change of light intensity were chosen for this study. Nanohardness tests revealed that there was a correlation between the intensity of N2 + species with the hardness, because the treatments where they had a higher intensity, obtained a higher value nanohardness, although the crystalline phases have remained unchanged. With respect to topography, it was observed that in general, the surface roughness is related to the intensities of plasma species, because they may have different values depending on the behavior of the species. Images obtained by optical microscopy revealed a surface with grains of different colors to optical reflectance showed a peak of reflection in the red area. Measures the contact angle and surface tension showed hydrophilic properties and hydrophilic with little variation of polar and dispersive components of surface tension / Discos de tit?nio cp grau II foram oxinitretados por plasma de Ar - N2 - O2 usando diferentes propor??es de gases individuais. Essas propor??es foram estabelecidas a partir de an?lises de espectroscopia de emiss?o ?ptica (OES) das esp?cies do plasma. As propor??es que resultaram em espectros cujas esp?cies apresentaram varia??o abrupta de intensidade luminosa foram escolhidas para o presente trabalho. Os ensaios de nanodureza revelaram que houve uma rela??o entre a intensidade da esp?cie N2 + com a dureza, pois para os tratamentos onde estas apresentaram maior intensidade, obteve-se maior valor de nanodureza, embora as fases cristalinas tenham se mantido inalteradas. Com rela??o ?s topografias, observou-se que de um modo geral, a rugosidade superficial est? relacionada com as intensidades das esp?cies do plasma, pois estas podem apresentar valores diferentes dependendo do comportamento das esp?cies. Imagens obtidas por microscopia ?ptica revelaram uma superf?cie com gr?os de diferentes cores e a reflet?ncia ?ptica mostrou um pico m?ximo de reflex?o na regi?o do vermelho. As medidas de ?ngulo de contato e tens?o mostraram superf?cies com propriedades hidrof?licas e pouco hidrof?licas com varia??o das componentes polar e dispersiva da tens?o superficial

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IgorON_DISSERT.pdf: 2261728 bytes, checksum: ec2c0dd089b3f051427a0e42ea972424 (MD5) Previous issue date: 2011-12-09 / The technique of surface coating using magnetron sputtering is one of the most widely used in the surface engineering, for its versatility in obtaining different films as well as in the micro / nanometric thickness control. Among the various process parameters, those related to the active species of the plasma are of the most fundamental importance in the mechanism and kinetics of deposition. In order to identify the active species of the plasma, parameters such as gas flow, pressure and density of electric power were varied during titanium coating on glass substrate. By flowing argon gas of 10, 20, 30, 40 and 50 sccm (cubic centimeters per minute) for each gas flow a sequential scan of the electric current of 0.10, 0.20, 0.30, 0.40 , 0.50 A. The maximum value of 0.50 A was chosen based both on literature data and on limitations of the equipment. The monitoring of plasma species present during the deposition was carried out in situ by the technique of optical emission spectroscopy (OES) through the spectrometer Ocean Optics USB2000 Series. For this purpose, an apparatus was developed to adapt the OES inside the plasma reactor to stay positioned closest to the target. The radiations emitted by the species were detected by an optical fiber placed behind the glass substrate and their intensities as a function of wavelength were, displayed on a monitor screen. The acquisition time for each condition of the plain parameters was related to the minima of spectral lines intensities due to the film formed on the substrate. The intensities of different emission lines of argon and titanium were then analyzed as a function of time, to determine the active species and estimate the thickness of the deposited films. After the deposition, the coated glasses thin films were characterized by optical transmittance through an infrared laser. It was found that the thickness and deposition rate determined by in situ analysis were consistent with the results obtained by laser transmittance / t?cnica de revestimento superficial utilizando magnetron sputtering ? uma das mais utilizadas pela engenharia de superf?cie, pela sua versatilidade na obten??o de diferentes filmes bem como no controle micro/nanom?trico de sua espessura. Dentre os v?rios par?metros do processo, aqueles relacionados com as esp?cies ativas do plasma s?o de fundamental import?ncia no mecanismo e cin?tica da deposi??o. Com o objetivo de identificar as esp?cies ativas do plasma, par?metros como fluxo de g?s, press?o de trabalho e densidade de pot?ncia el?trica foram variados durante o revestimento de tit?nio em substrato de vidro. Foi utilizado arg?nio com fluxos de 10; 20; 30; 40 e 50 sccm (cent?metro c?bico por minuto) e para cada fluxo de g?s uma varredura sequencial da corrente el?trica de 0,10; 0,20; 0,30; 0,40; 0,50A (amp?res). O valor de m?ximo de 0,50A foi escolhido com base em dados da literatura e limita??es do equipamento. O monitoramento das esp?cies do plasma presentes durante a deposi??o foi realizado "in situ", pela t?cnica de espectroscopia de emiss?o ?ptica (EEO) atrav?s do espectr?metro USB2000 Series da Ocean Optics. Para isso um aparato foi desenvolvido para adaptar o EEO dentro do reator de plasma de maneira que ficasse posicionado o mais pr?ximo poss?vel do alvo. As radia??es emitidas pelas esp?cies foram detectadas atrav?s de uma fibra ?ptica colocada por tr?s do substrato de vidro e suas intensidades, em fun??o do comprimento de onda, foram exibidas na tela de um monitor. O tempo de aquisi??o para cada condi??o de par?metro do plasma foi aquele em que a intensidade espectral deca?a para zero, devido ao filme formado no substrato. As intensidades de diferentes linhas de emiss?o de arg?nio e de tit?nio foram ent?o analisadas em fun??o do tempo, para determinar as esp?cies ativas e estimar a espessura dos filmes depositados. Ap?s a deposi??o, os filmes finos que revestiram os vidros foram caracterizados por transmit?ncia optica, atrav?s de um laser no infravermelho. Verificou-se que os valores da espessura e da taxa de deposi??o s?o determinada pela an?lise "in situ", foram coerentes com os resultados obtidos atraves da transmit?ncia por laser

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulioCPB.pdf: 2433728 bytes, checksum: 9509a2a35ebc0e4009df0a9bced418db (MD5) Previous issue date: 2007-11-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Plasma process like ionic nitriding and cathodic cage plasma nitriding are utilized in order to become hard surface of steels. The ionic nitriding is already accepted in the industry while cathodic cage plasma nitriding process is in industrial implementation stage. Those process depend of plasma parameters like electronic and ionic temperature (Te, Ti), species density (ne, ni) and of distribution function of these species. In the present work, the plasma used to those two processes has been observed through Optical Emission Spectroscopy OES technique in order to identify presents species in the treatment ambient and relatively quantify them. So plasma of typical mixtures like N2 H2 has been monitored through in order to study evolution of those species during the process. Moreover, it has been realized a systematic study about leaks, also thought OES, that accomplish the evolution of contaminant species arising because there is flux of atmosphere to inside nitriding chamber and in what conditions the species are sufficiently reduced. Finally, to describe the physic mechanism that acts on both coating techniques ionic nitriding and cathodic cage plasma nitriding / Processos a plasma como nitreta??o i?nica e nitrteta??o por gaiola cat?dica s?o utilizados para endurecimento de superf?cies de a?os. A nitreta??o i?nica sendo j? consolidada em aplica??es industriais enquanto que o processo por gaiola cat?dica ainda se encontra em est?gio de pesquisa. Esses processos dependem dos par?metros de plasma como temperatura eletr?nica e de ?ons (Te, Ti), densidade de esp?cies (ne, ni,) e da fun??o de distribui??o das mesmas. No presente trabalho, o plasma utilizado para esses dois processos foi diagnosticado utilizando a t?cnica de Espectroscopia de Emiss?o ?ptica EEO para identificar as esp?cies presentes no ambiente de tratamento e quantifica-las relativamente. Assim, plasma de mistura gasosa t?pica como N2 H2 foi monitorado, com o intuito de estudar a evolu??o dessas esp?cies durante o processo. Al?m disso, foi realizado um estudo sistem?tico, tamb?m atrav?s de EEO, que acompanha a evolu??o das esp?cies contaminantes surgidas em vazamentos de modo a buscar condi??es onde as mesmas s?o suficientemente reduzidas. Finalmente busca-se, atrav?s do diagn?stico de plasma por EEO, descrever o mecanismo f?sico de atua??o das duas t?cnicas de tratamento: nitreta??o i?nica e gaiola cat?dica

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulioCPB_TESE.pdf: 3654750 bytes, checksum: 7f67c8015c3dc4175f16964a07eacd69 (MD5) Previous issue date: 2011-04-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Plasma diagnostics by Optical Emission Spectroscopy were performed for electrical discharge in three gas mixture respecting the combinations z N2 y Ar x H2, z N2 y Ar x O2 e z N2 y Ar x CH4, in which the indexes z and y systematically vary from 1 to 4 and x varies from 0 to 4, every one has dimension SCCM, resulting in 80 combinations. From the all obtained spectrums, the species CH (387,1 nm), N2+ (391,4 nm), Hβ (486,1 nm), Hα (656,3 nm), Ar (750,4 nm), O (777,4 nm) e O (842,6 nm) were analyzed because of their abundance and importance on the kinetic of reaction from the plasma to surface, besides their high dependences on the gases flows. Particularly interesting z, y and x combinations were chosen in order to study the influence of active species on the surface modification during the thermochemical treatment. From the mixtures N2 Ar O2 e N2 Ar CH4 were chosen three peculiar proportions which presented luminous intensity profile with unexpected maximum or minimum values, denominated as plasma anomaly. Those plasma concentrations were utilized as atmosphere of titanium treatment maintaining constant the control parameters pressure and temperature. It has been verified a relation among luminous intensity associated to N2+ and roughness, nanohardness and O atoms diffusion into the crystalline lattice of treated titanium and it has been seen which those properties becomes more intense precisely in the higher points found in the optical profile associated to the N2+ specie. Those parameters were verified for the mixture which involved O2 gas. For the mixture which involves CH4 gas, the relation was determinate by roughness, number of nitrogen and carbon atoms diffused into the titanium structure which presented direct proportionality with the luminous intensity referent to the N2+ and CH. It has been yet studied the formation of TiCN phases on the surface which presented to be essentially directly proportional to the increasing of the CH specie and inversely proportional to the increasing of the specie N2+ / Diagn?sticos de plasma por Espectroscopia de Emiss?o ?ptica foram realizados para descarga el?trica em tr?s misturas gasosas, dentro das seguintes combina??es: z N2 y Ar x H2, z N2 y Ar x O2 e z N2 y Ar x CH4, com os ?ndices z e y variando sistematicamente de 1 a 4 e x de 0 a 4, todos com dimens?o de SCCM, resultando em 80 combina??es. Dos espectros obtidos, foram analisadas as esp?cies CH (387,1 nm), N2+ (391,4 nm), Hβ (486,1 nm), Hα (656,3 nm), Ar (750,4 nm), O (777,4 nm) e O (842,6 nm) por serem mais abundantes e importantes na cin?tica de rea??o do plasma ? superf?cie, al?m de suas altas depend?ncias dos fluxos de g?s. Foram escolhidas combina??es z, y e x, particularmente interessantes para estudar a influ?ncia das esp?cies ativas na modifica??o da superf?cie durante o tratamento termoqu?mico. Das misturas N2 Ar O2 e N2 Ar CH4 foram escolhidas tr?s propor??es peculiares que apresentavam perfis de intensidade luminescente com m?ximos ou m?nimos inesperados classificados aqui como anomalias de plasma. Essas concentra??es de plasma foram utilizadas como atmosfera de tratamento de amostras de tit?nio, mantendo-se constante os par?metros press?o e temperatura. Verificou-se rela??o entre intensidade luminosa associada ? esp?cie N2+ e a rugosidade, nanodureza e a difus?o do oxig?nio na rede cristalina do tit?nio tratado e viu-se que essas propriedades se intensificam precisamente nos pontos de m?ximo encontrados no perfil ?ptico dessa esp?cie. Esses par?metros foram verificados para mistura que envolvia o g?s O2. Para a mistura em que se fez presente o g?s CH4, a rela??o foi determinada por meio da rugosidade, n?mero de ?tomos de nitrog?nio e carbono difundidos no tit?nio, que apresentou proporcionalidade direta com a intensidade luminosa referente ?s esp?cies N2+ e CH. Ainda foi estudada a forma??o de fases TiCN na sua superf?cie, que essencialmente se mostra diretamente proporcional ao crescimento da esp?cie CH e inversamente proporcional ao crescimento da esp?cie N2+

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2015-12-02T19:49:15Z No. of bitstreams: 1 DaniloCavalcanteBraz_TESE.pdf: 28469447 bytes, checksum: 99cbc13da13290f58060715e274f57b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2015-12-09T00:10:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DaniloCavalcanteBraz_TESE.pdf: 28469447 bytes, checksum: 99cbc13da13290f58060715e274f57b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-09T00:10:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DaniloCavalcanteBraz_TESE.pdf: 28469447 bytes, checksum: 99cbc13da13290f58060715e274f57b9 (MD5) Previous issue date: 2014-06-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / A utiliza??o de materiais biom?dicos tendo como constituinte os nitretos, ?xidos e oxinitretos de tit?nio vem crescendo devido ?s propriedades biocompat?veis. Sendo assim, superf?cies de tit?nio foram tratadas termoquimicamente em atmosferas de plasma contendo misturas de Ar+N2+O2 e estudada a influ?ncia das diferentes superf?cies sobre a resposta da ades?o e agrega??o plaquet?ria. Foi verificado por an?lises de difra??o de raios-X com incid?ncia rasante (GIXRD) e espectroscopia micro Raman a presen?a de nitretos, oxinitretos e ?xidos de tit?nio, obtendo assim, diferentes propriedades em cada superf?cie. No caso da rugosidade, as amostras tratadas somente com arg?nio e nitrog?nio, foram as que obtiveram maior valor, sendo que o processo de sputtering ocasionado por esses dois gases ocasionou menores valores nos ensaios de nanodureza. Na an?lise de ?ngulo de contato com a ?gua, apesar de todas apresentarem car?ter hidrof?lico, houve uma diminui??o no valor do ?ngulo para amostras tratadas com adi??o de apenas com nitrog?nio ou oxig?nio, em compara??o com aquelas oxinitretadas. O ensaio de ?ngulo de contato tamb?m foi realizado com o plasma sangu?neo e foi obtida uma tend?ncia ao mesmo comportamento com a ?gua, ou seja, maiores valores para as superf?cies oxinitretadas. Com respeito aos ensaios de ades?o e agrega??o plaquet?ria verificou-se que as atmosferas contendo menor concentra??o de arg?nio (menor dilui??o) a distancia m?dia entre as plaquetas foi menor para amostras nitretadas e oxidadas quando comparadas com as amostras oxinitretadas. Para o grupo com maior concentra??o de arg?nio, al?m de apresentarem menores distancias m?dias entre as plaquetas, verificou-se maior tamanho de agregrado plaquet?rio, indicando o inicio da forma??o de trombos na superf?cie do material. A morfologia das plaquetas tamb?m informa o inicio do processo de agrega??o, e para as amostra nitretadas, as plaquetas apresentaram forma??o de psed?podes indicando a uma maior ader?ncia a superf?cie.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrunoFCS_DISSERT.pdf: 2467148 bytes, checksum: dcbe5eb64bfff65b0ce2132826b8fb43 (MD5) Previous issue date: 2013-07-05 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Plasma DC hollow cathode has been used for film deposition by sputtering with release of neutral atoms from the cathode. The DC Plasma Ar-H2 hollow cathode currently used in the industry has proven to be effective in cleaning surfaces and thin film deposition when compared to argon plasma. When we wish to avoid the effects of ion bombardment on the substrate discharge, it uses the post-discharge region. Were generated by discharge plasma of argon and hydrogen hollow cathode deposition of thin films of titanium on glass substrate. The optical emission spectroscopy was used for the post-discharge diagnosis. The films formed were analyzed by mechanical profilometry technique. It was observed that in the spectrum of the excitation lines of argon occurred species. There are variations in the rate of deposition of titanium on the glass substrate for different process parameters such as deposition time, distance and discharge working gases. It was noted an increase in intensity of the lines of argon compared with the lines of titanium. Deposition with argon and hydrogen in glass sample observed a higher rate deposition of titanium as more closer the sample was in the discharge / O Plasma DC de catodo oco vem sendo utilizado para a deposi??o de filmes atrav?s de sputtering com libera??o de ?tomos neutros do c?todo. O Plasma DC de Ar-H2 de catodo oco usado atualmente na ind?stria tem demonstrado ser eficiente na limpeza de superf?cies e deposi??o de filmes finos quando comparado ao plasma de arg?nio. Quando desejamos evitar os efeitos do bombardeamento i?nico da descarga no substrato, utiliza-se a regi?o de p?s-descarga. Geraram-se descargas por plasma de arg?nio e hidrog?nio em catodo oco para deposi??o de filmes finos de tit?nio em substrato de vidro. A espectroscopia de emiss?o ?tica foi empregada para o diagn?stico na p?s-descarga. Os filmes formados foram analisados atrav?s da t?cnica de perfilometria mec?nica. Observou-se que no espectro das linhas de arg?nio ocorreu excita??o de esp?cies. Verificaram-se varia??es para a taxa de deposi??o do tit?nio sobre o substrato de vidro para diferentes par?metros do processo como: tempo de deposi??o, dist?ncia da descarga e gases de trabalho. Contatou-se um aumento da intensidade das linhas de arg?nio quando comparadas com as linhas de tit?nio. Para deposi??o com Arg?nio e hidrog?nio em amostra de vidro observou uma maior taxa deposi??o de tit?nio quanto mais pr?xima a amostra se encontrava da descarga

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EdsonJCS_DISSERT.pdf: 1649413 bytes, checksum: 32339cc7487693336b6710eaa3e1c93c (MD5) Previous issue date: 2013-07-05 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Many applications require that the plasma discharge is produced apart from the surface to be processed, thus preventing damage caused by bombardment and/or plasma radiation. In the post-discharge regime in various applications thermally sensitive materials can be used. In this work, active species produced by discharge and post-discharge hollow cathode were diagnosed by optical emission spectroscopy and mass spectrometry. The discharge was produced with the gases Ar and Ar - N2 gas flow ranging from 1 to 6 cm3/min and electric current between 150 to 600 mA. It was estimated that the ion density inside the hollow cathode, with 2 mm diameter ranged between 7.71 and 14.1 x 1015 cm-3. It was observed that the gas flow and the electric current changes the emission intensity of Ar and N2 species. The major ionic species detected by quadrupole mass spectrometry were Ar+ and N2+. The ratio of optical emission intensities of N2(1 +)/Ar(811 nm) was related to the partial pressure of N2 after the hollow cathode discharge at low pressure / Muitas aplica??es de plasma exigem que a descarga seja produzida distante da superf?cie a ser processada, evitando assim danos causados pelo bombardeamento e/ou radia??o do plasma. Nesse regime de p?s-descarga v?rias aplica??es em materiais termicamente sens?veis podem ser utilizadas. Neste trabalho esp?cies ativas produzidas por descarga e p?s-descarga de catodo oco foram diagnosticadas por espectroscopia de emiss?o ?ptica e espectrometria de massa. A descarga foi produzida com os gases Ar e mistura Ar - N2 com fluxo de g?s variando de 1 a 6 cm3/min e corrente el?trica entre 150 a 600 mA. Estimou-se que a densidade de ?ons no interior do c?todo oco, com 2 mm de di?metro, variou entre 7,71 e 14,1 x 1015 cm-3. Observou-se que o fluxo de g?s e a corrente el?trica alteram a intensidade de emiss?o das esp?cies de Ar e N2. As principais esp?cies i?nicas detectadas por espectrometria de massa quadrupolar foram de Ar+ e N2+. A raz?o das intensidades de emiss?o ?tica de N2 (1 +)/Ar(811 nm) foi relacionada com a press?o parcial de N2 na p?s-descarga de c?todo oco em baixa press?o

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IvanAS_DISSERT.pdf: 2705711 bytes, checksum: 6ce27c30f3560c2a25149045f4d7bb71 (MD5) Previous issue date: 2013-06-21 / The plasma produced by Dielectric Barrier Discharge (DBD) is a promising technique for producing plasma in atmospheric pressure and has been highlighted in several areas, especially in biomedical and textile industry, this is due to the fact that the plasma generated by DBD not reaches high temperatures, enabling use it for thermally sensitive materials. But still it is necessary the development of research related to understanding of the chemical, physical and biological interaction between the non-thermal plasma at atmospheric pressure with cells, tissues, organs and organisms. This work proposes to develop equipment DBD and characterize it in order to obtain a better understanding of the process parameters of plasma production and how it behaves under the parameters adopted in the process, such as distance, frequency and voltage applied between electrodes. For this purpose two techniques were used to characterize distinct from each other. The first was the method of Lissajous figures, this technique is quite effective and accurately for complete electrical characterization equipment DBD. The second technique used was Optical Emission Spectroscopy (EEO) very effective tool for the diagnosis of plasma with it being possible to identify the excited species present in the plasma produced. Finally comparing the data obtained by the two techniques was possible to identify a set of parameters that optimize the production when combined DBD plasma atmosphere in the equipment was built precisely in this condition 0.5mm-15kV 600Hz, giving way for further work / O plasma produzido por Descarga em Barreira Diel?trica (DBD) ? uma promissora t?cnica de produ??o de plasma em press?o atmosf?rica e vem se destacando em diversas ?reas, principalmente na biom?dica e ind?stria t?xtil, isso se deve ao fato de que o plasma gerado por DBD n?o atinge grandes temperaturas, possibilitando utiliz?-lo em materiais termicamente sens?veis. Por?m, ainda faz-se necess?rio o desenvolvimento de pesquisas relacionadas ao dom?nio e compreens?o dos mecanismos qu?micos, f?sicos e biol?gicos da intera??o entre o plasma n?o t?rmico ? press?o atmosf?rica com c?lulas, tecidos, ?rg?os e microrganismos. O presente trabalho se prop?s a desenvolver um equipamento DBD e caracteriz?-lo para assim obter um maior conhecimento dos par?metros do processo de produ??o de plasma e de como este se comporta mediante os par?metros adotados no processo, tais como dist?ncia, frequ?ncia e voltagem aplicada entre eletrodos. Para este fim foram utilizadas duas t?cnicas de caracteriza??o bem distintas entre si. A primeira foi o m?todo das figuras de Lissajous, essa t?cnica ? bastante eficaz e precisa para uma completa caracteriza??o el?trica de equipamentos DBD. A segunda t?cnica usada foi Espectroscopia de Emiss?o ?ptica (EEO) uma ferramenta bastante eficaz para o diagn?stico de plasma sendo poss?vel com ela identificar as esp?cies excitadas presentes no plasma produzido. Por fim confrontando os dados obtidos mediante as duas t?cnicas foi poss?vel identificar um conjunto de par?metros que quando associados aperfei?oam a produ??o do plasma DBD atmosf?rico no equipamento constru?do isso ocorreu mais precisamente na condi??o 0,5mm-600Hz-15kV, dando rumo para trabalhos futuros

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NataliaFD_DISSERT.pdf: 4136751 bytes, checksum: 47b384d6442f251d58542735c23ae300 (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Titanium nitride films were grown on glass using the Cathodic Cage Plasma Deposition technique in order to verify the influence of process parameters in optical and structural properties of the films. The plasma atmosphere used was a mixture of Ar, N2 and H2, setting the Ar and N2 gas flows at 4 and 3 sccm, respectively and H2 gas flow varied from 0, 1 to 2 sccm. The deposition process was monitored by Optical Emission Spectroscopy (OES) to investigate the influence of the active species in plasma. It was observed that increasing the H2 gas flow into the plasma the luminescent intensities associated to the species changed. In this case, the luminescence of N2 (391,4nm) species was not proportional to the increasing of the H2 gas into the reactor. Other parameters investigated were diameter and number of holes in the cage. The analysis by Grazing Incidence X-Ray Diffraction (GIXRD) confirmed that the obtained films are composed by TiN and they may have variations in the nitrogen amount into the crystal and in the crystallite size. The optical microscopy images provided information about the homogeneity of the films. The atomic force microscopy (AFM) results revealed some microstructural characteristics and surface roughness. The thickness was measured by ellipsometry. The optical properties such as transmittance and reflectance (they were measured by spectrophotometry) are very sensitive to changes in the crystal lattice of the material, chemical composition and film thicknesses. Therefore, such properties are appropriate tools for verification of this process control. In general, films obtained at 0 sccm of H2 gas flow present a higher transmittance. It can be attributed to the smaller crystalline size due to a higher amount of nitrogen in the TiN lattice. The films obtained at 1 and 2 sccm of H2 gas flow have a golden appearance and XRD pattern showed peaks characteristics of TiN with higher intensity and smaller FWHM (Full Width at Half Maximum) parameter. It suggests that the hydrogen presence in the plasma makes the films more stoichiometric and becomes it more crystalline. It was observed that with higher number of holes in the lid of the cage, close to the region between the lid and the sample and the smaller diameter of the hole, the deposited film is thicker, which is justified by the most probability of plasma species reach effectively the sample and it promotes the growth of the film / Filmes finos de nitreto de tit?nio foram crescidos sobre vidro utilizando a t?cnica de deposi??o por descarga em gaiola cat?dica a fim de averiguar a influ?ncia das vari?veis de processo nas propriedades ?pticas e estruturais do filme. Como atmosfera do plasma foi utilizada a mistura de gases Ar, N2 e H2, fixando o fluxo de Ar e N2 em 4 e 3 sccm, respectivamente, e usando fluxos de 0, 1 e 2 sccm de H2. O processo de deposi??o foi monitorado por Espectroscopia de Emiss?o ?ptica (OES) para investiga??o das esp?cies ativas no plasma. Observou-se que com o aumento fluxo de H2 as intensidades das esp?cies luminescentes no plasma sofrem altera??es e que a esp?cie N2 (391,4 nm) n?o teve um crescimento proporcional ao fluxo de H2. Outros par?metros investigados foram o di?metro e o n?mero de furos da gaiola. As an?lises de difra??o de raios X com ?ngulo de incid?ncia rasante (GIXRD) comprovaram que os filmes obtidos s?o compostos por TiN, podendo ter varia??es quanto a quantidade de nitrog?nio na rede e o tamanho de cristalito; a microscopia ?ptica forneceu dados sobre a homogeneidade, a partir da microscopia de for?a at?mica (AFM) observou-se algumas caracter?sticas microestruturais do filme e a rugosidade. A espessura foi quantificada atrav?s das an?lises de elipsometria. As propriedades ?pticas como reflet?ncia e transmit?ncia (medidas por espectrofotometria) s?o bastante sens?veis a altera??es na rede cristalina do material, composi??o qu?mica e espessura, sendo, portanto, uma boa ferramenta para verifica??o do controle do processo. De maneira geral, os filmes obtidos com fluxo de 0 sccm de H2 possuem uma maior transmit?ncia atribu?da ao menor cristalinidade decorrente da maior quantidade de nitrog?nio na rede cristalina do TiN. Os filmes obtidos nos fluxos de 1 e 2 sccm de H2 obtiveram um aspecto dourado e o difratograma apresentou picos caracter?sticos do TiN com maior intensidade e menor largura a meia altura, sugerindo que com a presen?a de hidrog?nio na atmosfera do plasma os filmes s?o mais estequiom?tricos e com maior cristalinidade. Quanto ? configura??o da gaiola observou-se que com maior quantidade de furos na tampa, maior a proximidade da tampa com a amostra e menor o di?metro do furo, maior ? a espessura do filme, o que ? justificado pela maior probabilidade das esp?cies do plasma atingirem efetivamente o substrato e promoverem o crescimento do filme