Orientador: Ioshiaki Doi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T10:30:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brito_EdgarAlbertode_M.pdf: 7329066 bytes, checksum: 6b8aa92c58911f964e52da035fb5d689 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A síntese de diamante por chama de combustão tem despertado interesse de vários pesquisadores pela sua simplicidade e flexibilidade experimental, pois os crescimentos podem ser realizados em ambiente aberto à pressão atmosférica sem necessidade de câmaras especiais de confinamento, equipamentos de vácuo e fontes externas para o fornecimento de energia ao sistema. A energia necessária para ativação dos gases é fornecida pelas reações químicas de combustão. Aliada a esses fatos, o método apresenta ainda alta taxa de crescimento e possibilidade de obtenção de filmes de alta qualidade. Além da distribuição radial das espécies, outra característica do método de combustão é a alta velocidade dos gases que alteram a cinética e as espécies químicas no ambiente de crescimento, produzindo rápidas mudanças na morfologia e estrutura dos filmes depositados. Neste trabalho, estudamos a variação da morfologia dos filmes de diamante depositados em substrato de silício pelo método de combustão de oxi-acetileno, considerando a influência da temperatura de deposição e a taxa de mistura de gases. Os estudos foram efetuados à taxa de mistura R=[?O IND. 2?/?C IND. 2??H IND. 2?]= 1 variando a temperatura de 600 a 1050?GRAUS?C e à taxa variável de 0.80 a 1.05 mantendo a temperatura constante de 900?GRAUS?C para analisar, respectivamente, os efeitos da temperatura e da taxa... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The diamond synthesis using an oxyacetylene combustion flame method is particularly interesting in view of its simplicity, low cost of experimental apparatus, experimental flexibility, as well as due to the high growth rates and the high quality diamond films depositions that can be achieved. Since the diamond growth takes place under atmospheric conditions, expensive vacuum chambers and devices for the external energy sorces are not required. The flame provides its own environment for diamond growth and the combustion chemical reactions an energy necessary for the activation of the gases. Besides the flame's characteristics of the species and substrate temperature radial profile distribuition, the high burning velocity of gases change the kinetic and the chemical species in the growing environment, leading to fast changing the structure and morphology of the deposited films. In this work, we studied the influence of deposition temperature and premixed gas flow ratio R of ?O IND. 2? to ?C IND. 2??H IND. 2?, resulting from changes in the values of these process parameters, on the morphology of diamond films deposited by the oxy-acetylene combustion flame method using silicon substrate. Analyzed diamond films were grown under R=1 with temperatures of 600 to 1O50?DEGREES?C and with R from 0.80 to 1.05 at a temperature of 900?DEGREES?C... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Vitor Baranauskas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T14:01:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_CesarRamos_D.pdf: 18863906 bytes, checksum: 808c8feb97e5b48c8ce291364b31f2c9 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: O diamante é um material semicondutor com propriedades que o tornam muito interessante para aplicação na construção de dispositivos eletrônicos. Esta aplicação depende do aprimoramento dos processos de síntese deste material. Neste trabalho empregamos as técnicas de microscopia de força atômica e microscopiade tunelamento de elétrons no estudo da superfície de cristais de diamante sintetizados por deposição química da fase vapor assistida por filamento quente, buscando uma compreensão qualitativa dos fenômenos de nuc1eação e crescimento dos cristais. A visualização da rede cristalina do diamante (realizada pela primeira vez neste trabalho) e de características nanométricas na superfície dos cristais, aliadas aos modelos de crescimento encontrados na literatura oferecem uma nova perspectiva no estudo destes fenômenos, preenchendo uma lacuna existente nos estudos anteriores, onde a microscopia de varredura de elétrons era empregada. Buscamos, com base nestas análises, uma interpretação dos fenômenos de nucleação e crescimento dos cristais de diamante partindo dos modelos propostos na literatura. A visualização da rede cristalina do diamante (realizada pela primeira vez neste trabalho) e de características superficiais de dimensões nanométricas oferecem uma nova perspectiva na correlação destas características ao processo de crescimento das faces do diamante nas diversas direções, visto que tais características são de impossível observação na microscopia de varredura de elétrons (técnica utilizada em trabalhos anteriores). Além da análise de superfícies, apresentamos um estudo preliminar do processo de dopagem do diamante policristalino com fontes sólidas de boro. A adição do dopante durante o processo de crescimento mostrou-se um processo de dopagem viável e simples para o diamante.A semicondutividade dos filmes foi confirmada por análises de variação de resistividade em função da temperatura. O emprego da espectroscopia de tuneIamento de elétrons confirmou a obtenção de um filme de carbono tipo diamante semicondutor tipo p com uma banda proibida de 3,15 e V / Abstract: Not informed. / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Ioshiaki Doi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-21T22:05:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franco_MargarethKazuyoKobayashiDias_D.pdf: 5259398 bytes, checksum: 4d4eae8042b6954d6fe17ab9ddc01e6a (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: O estudo de filmes finos de diamante tem despertado muita atenção devido a sua grande potencialidade de aplicações. Na microeletrônica um dos campos de interesse é em dispositivos semicondutores para alta frequência e alta temperatura, devido a suas propriedades como alta condutividade térmica, banda de energia larga, alta tensão de ruptura elétrica, alta velocidade de saturação eletrônica e baixa constante dielétrica. Para aplicação dos filmes de diamante em dispositivos é necessário que os mesmos sejam dopados. Contudo, para que os dispositivos a base de diamante sejam uma realidade, existem ainda inúmeros problemas, entre os quais a fabricação de filmes de qualidade desejável para estas aplicações e dopagens do diamante, que devem ser investigados e superados. Este trabalho objetiva, o estudo do crescimento e caracterização de filmes de diamante semicondutor do tipo p. O crescimento dos filmes de diamante foram feitos pela técnica de deposição química a partir da fase vapor assistida por filamento quente(HFCVD), usando o vapor constituído pela mistura etanol-acetona como fonte de carbono. A dopagem dos filmes foi efetuada de forma concomitante ao crescimento, dissolvendo-se o trióxido de boro ao líquido orgânico empregado. Para obtenção dos filmes com diferentes graus de dopagem foi variada a concentração de trióxido de boro no líquido orgânico, medida pela relação B/C (átomos de boro/átomos de carbono). Os filmes foram analisados quanto a qualidade morfológica da superficie através de Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e Microscopia de Força Atômica (AFM), e quanto a sua cristalinidade por Espectroscopia Raman. Também foram analisadas as propriedades elétricas através das medidas de Corrente x Tensão e Resistividade x Temperatura. Os resultados obtidos através da espectroscopia Raman mostraram que a dopagem realizada com trióxido de boro melhora a qualidade dos filmes de diamante com a redução da fase grafítica, e que a intensidade do pico característico em 1333 cm-l diminue com o aumento da dopagem, provavelmente consequente do rearranjo estrutural provocado pela incorporação do boro. Quanto a morfologia, os filmes de diamante dopado apresentaram tamanho médio dos grãos menores que os apresentados pelos filmes não dopados, menores que 5.4 um. A taxa de deposição média aumentou de 0.85 um para 1.36 um dos filmes não dopados aos dopados de concentração BIC 30000 ppm. Verificamos através de medidas elétricas, que os filmes com baixa dopagem apresentam comportamento diferenciado com a variação da temperatura, o que sugere que os níveis de impureza sejam profundos sendo ativados a temperatura acima de 300 K. No entanto, entre os filmes analisados, os filmes com BIC acima de 18000 ppm apresentaram um comportamento linear com resistividade aproximadamente na ordem de 104,Q.cm,não variando de forma significativacom a temperatura. A análise relativa a energia de ativação mostrou que houve uma redução de seis vezes entre a amostra mais dopada e a amostra não dopada, indicando que a dopagem não apresentou proporcionalidade a concentração BIC / Abstract: Not informed. / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores : Sergio Persio Ravagnani, Choyu Otani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:00:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Libardi_Juliano_M.pdf: 2395456 bytes, checksum: 403b07e96e95d94fcf446a652139bc58 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho foram produzidos filmes finos de carbono tipo diamante (DLC) por meIo da técnica de deposição que utiliza o processo denominado de "DC Magnetron Sputtering" utilizando um alvo sólido e um gás hidrocarboneto como fonte de íons de carbono. O alvo sólido utilizado neste processo é um disco de carbono com 99,99% de pureza e a fonte gasosa é uma mistura de acetileno e argônio. Durante a deposição todos os parâmetros do processo, como: fluxo total de gases, potência aplicada, tempo de deposição e pressão de trabalho foram mantidos constantes, somente a pressão parcial da mistura gasosa foi variada. Os efeitos do conteúdo do gás acetileno (C2H2), no gás de processo, sobre as propriedades dos filmes foram estudados. A dureza, das amostras dos filmes obtidos, foi determinada pela técnica de nanoindentação e os resultados mostraram que existe um valor ótimo para o teor de gás hidrocarboneto na descarga elétrica para o qual o valor da dureza é maximizada. A técnica de espectroscopia Raman permitiu avaliar as mudanças induzi das na estrutura química dos filmes obtidos. Os resultados mostraram que para maiores pressões parciais de acetileno em relação às pressões de argônio, na câmara de deposição, ocorre um expressivo aumento no teor de hidrogênio incorporado aos filmes, indicando a ocorrência de um processo denominado de grafitização. A técnica de Goniometria, por meio da determinação do ângulo de contato, foi a técnica utilizada para o cálculo indireto da energia de superficie dos filmes CTD. As superficies dos filmes também foram analisadas pela técnica de Microscopia de Força Atômica por meio da obtenção de suas imagens topográficas e índices de rugosidade. Os resultados revelaram a obtenção de filmes com maiores valores de rugosidade para maiores conteúdos de gás hidrocarboneto presentes na descarga elétrica. A taxa de deposição do processo foi determinada indiretamente através da determinação da espessura dos filmes. O comportamento destas taxas revelou que é possível alterar o intervalo de tempo do processo necessário pela alteração da concentração do gás de processo na câmara de deposição, para se obter uma detenninada espessura de cobertura. Os parâmetros de deposição utilizados neste experimento haviam sido determinados em um trabalho anterior, realizado no mesmo reator, porém, utilizando-se o gás de metano no lugar do gás acetileno. A aplicação dos mesmos parâmetros de deposição e a aplicação das mesmas técnicas de caracterização possibilitou a realização de um estudo comparativo das características dos filmes DLC produzidos com estes dois gases. Os resultados obtidos utilizando o acetileno como precursor foram comparados com os resultados utilizando-se metano e verificou-se que os filmes apresentaram propriedades semelhantes. Pode-se observar que existe uma correlação entre a variação das pressões parciais dos gases de processo e as propriedades fisicas e químicas dos filmes / Abstract: In this work, diamond-like carbon (DLC) thin films were produced by a deposition technique named "DC magnetron sputtering" which uses a solid target and a hydrocarbon gas as source of carbon ions. The solid target used in this process is a 99;99% pure carbon disk and the gas source used is a mixture of acetylene and argon. During the deposition, alI process parameters, as: total gas flow, power supply, deposition time and work pressure were kept constant, except the partial pressure of the gas mixture was varied. The effects of the acetylene gas content in the total gas of the process, on the film properties were studied. The hardness of the films samples were detennined by the nanoindentation technique and the results showed an optimized quantity of hydrocarbon gas on the discharge which maximize the hardness. The Raman spectroscopy allowed to evaluate the induced changes on the chemical structures of the films, known as DLC (Diamond-Like Carbon). The results showed that higher acetylene partial pressure in relation to argon partial pressure, on the deposition chamber, leads to an expressive raise on the hydrogen leveI incorporated to the films which indicates a graphitization process of the film. The Goniometer technique, through the detennination ofthe contact angle, was used for the indirect calculus ofthe free energy surface ofthe DLC films. The film surfaces were . also analyzed by Atomic Force Microscope technique, which provided the topographic images and roughness. The results revealed films with higher roughness for higher acetylene contents on the electric discharge. The deposition rate of the process was detennined indirect by the films thickness. The behavior of these rates revealed that is possible to change the deposition process time required for the change of the acetylene concentration on the deposition chamber to obtain a specific thickness. The results obtained in this work showed a correlation between the variation of the partial pressure of the precursor gas mixture used in the process and the physical and chemical properties of the DLC films. The deposition parameters used in this experiment were determined in a previous work, done in the same reactor, however using methane gas. The use of the same depositions parameters and characterization techniques make possible a comparative study ofthe DLC film properties produced with these two gases / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Teófilo Miguel de Souza / Banca: Celso Eduardo Tuna / Banca: Osiris Canciglieri Junior / Resumo: Visando o conforto e a economia, a ciência, hoje, desenvolve tecnologias capazes de preservar o meio ambiente, diminuindo a perda de energia no processo e na utilização dessas novas técnicas, de forma a garantir um manuseio ecologicamente correto, sem deixar de atender as necessidades do homem. Uma técnica alternativa é o aproveitamento da energia proveniente do sol, que ainda é pouco explorada, podendo ser mais utilizada em coletores solares através do uso de novos materiais. Para isso, o objetivo deste trabalho é comparar o rendimento térmico e o coeficiente global de transferência de calor de materiais como cobre, alumínio e do filme de diamante CVD sobre o silício, pois essas grandezas são essenciais para a caracterização de um bom trocador de calor. Mediante pesquisa experimental foi possível observar que o filme de diamante CVD sobre o silício, mesmo com uma camada muito fina de deposição de filme, mostrou-se mais eficiente no processo de transmissão de calor quando comparado com o cobre e o alumínio / Abstract: To ensure the comfort and economy, science now develops technologies to preserve the environment by reducing energy loss process and the use of these new techniques, to ensure an environmentally friendly handling, while meeting the needs of man. An alternative technique is the use of energy from the sun, which is not explored and may be used in most solar collectors through the use of new materials. For this, the objective is to compare the thermal efficiency and overall coefficient of heat transfer materials such as copper, aluminum and CVD diamond film on silicon, since these quantities are essential for the proper characterization of a heat exchanger. Through experimental research we observed that the CVD diamond film on silicon, even with a very thin film deposition, was more efficient for heat transfer when compared with copper and aluminum / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-01Bitstream added on 2014-06-13T19:39:26Z : No. of bitstreams: 1 dornelas_ln_me_guara.pdf: 431530 bytes, checksum: 5d8aa30beba39823f5403bbf59a82048 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Visando o conforto e a economia, a ciência, hoje, desenvolve tecnologias capazes de preservar o meio ambiente, diminuindo a perda de energia no processo e na utilização dessas novas técnicas, de forma a garantir um manuseio ecologicamente correto, sem deixar de atender as necessidades do homem. Uma técnica alternativa é o aproveitamento da energia proveniente do sol, que ainda é pouco explorada, podendo ser mais utilizada em coletores solares através do uso de novos materiais. Para isso, o objetivo deste trabalho é comparar o rendimento térmico e o coeficiente global de transferência de calor de materiais como cobre, alumínio e do filme de diamante CVD sobre o silício, pois essas grandezas são essenciais para a caracterização de um bom trocador de calor. Mediante pesquisa experimental foi possível observar que o filme de diamante CVD sobre o silício, mesmo com uma camada muito fina de deposição de filme, mostrou-se mais eficiente no processo de transmissão de calor quando comparado com o cobre e o alumínio / To ensure the comfort and economy, science now develops technologies to preserve the environment by reducing energy loss process and the use of these new techniques, to ensure an environmentally friendly handling, while meeting the needs of man. An alternative technique is the use of energy from the sun, which is not explored and may be used in most solar collectors through the use of new materials. For this, the objective is to compare the thermal efficiency and overall coefficient of heat transfer materials such as copper, aluminum and CVD diamond film on silicon, since these quantities are essential for the proper characterization of a heat exchanger. Through experimental research we observed that the CVD diamond film on silicon, even with a very thin film deposition, was more efficient for heat transfer when compared with copper and aluminum

Orientadores: Vitor Baranauskas, Ioshiaki Doi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T00:39:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alcocer_JuanCarlosAlvarado_M.pdf: 7913709 bytes, checksum: d9e12a9217fdfd7928a32dc7215812c2 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: o diamante possui um conjunto único de propriedades desejáveis para uma grande variedade de aplicações na eletrônica, áptica, química, mecânica, etc.O potencial de aplicações possíveis do diamante tem aumentado consideravelmente devido ao desenvolvimento de técnicas para a síntese de filmes cristalinos de diamante a baixas pressões a partir de misturas de gases com metano, acetileno, e outros hidrocarbonetos. Para poder atingir toda a potencialidade do diamante é preciso entre outras coisas, obter o crescimento dos cristais de diamante sobre diferentes tipos de substrato de uma maneira economicamente viável. Este trabalho resume nossos resultados experimentais no crescimento de filmes de diamante sobre substratos de safira, empregando comparativamente como fonte de carbono tanto o metano quanto misturas de etanol e acetona. A técnica de crescimento utilizada foi o método da deposição química a partir da fase de vapor assistida por filamento quente(HFCVD). Foram encontradas condições de crescimento de filmes de diamante sobre safira, pressão de 100 a 120 Torr, temperatura do substrato de 500 a 650°C e fluxo do gás reagente entre 150 e 200 cm3/min, obtendo-se filmes de diversas morfologias. Os filmes foram caracterizados quanto à morfologia da superfície pela Microscopia de Força atômica e quanto à sua natureza química pela espectroscopia Ramano / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-17T03:12:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343192.pdf: 2942271 bytes, checksum: ba0bd67769b2ca044a6a666e41c061c4 (MD5) Previous issue date: 2016 / Dentre os diversos tipos de lubrificantes sólidos, um grupo de materiais a base de carbono conhecidos como carbono tipo diamante, ou Diamond-like Carbon (DLC), tem se destacado nas últimas décadas por apresentar elevada resistência ao desgaste, além das propriedades autolu-brificantes. Em geral, estes filmes são aplicados sobre substratos de ele-vado suporte mecânico para garantir a integridade dos filmes durante os contatos tribológicos. Neste contexto, o Laboratório de Materiais da Uni-versidade Federal de Santa Catarina (LabMat/UFSC) desenvolveu o pro-cesso CH?® que permite a deposição de filmes de DLC sobre substratos de baixo suporte mecânico, devido a nitretação prévia da superfície. No presente trabalho avaliou-se a influência da topografia de substratos de aço SAE 1020 nitretados e revestidos com DLC pelo processo CH?® no desempenho tribológico. Para tanto, amostras foram preparadas em cinco condições de acabamento superficial, obtendo-se superfícies com rugosi-dade média quadrática entre 0,01 e 0,25 µm. As superfícies foram anali-sadas por microscopia eletrônica de varredura e interferometria óptica de luz branca, antes e após processo de nitretação e deposição de DLC. Ape-sar da diferença topográfica inicial, após o tratamento a plasma as condi-ções avaliadas puderam ser agrupadas em duas famílias com característi-cas topográficas semelhantes, nomeadas Rugosas e Lisas. A espessura dos filmes formados foi medida por metalografia, e não apresentou alte-ração com a variação da topografia do substrato. Da mesma maneira a dureza e módulo elástico, medidos via nano indentação, não apresentaram variação nas condições estudas. Além disto, a configuração das ligações químicas foi avaliada por espectroscopia Raman e os filmes formados se mostraram homogêneos. A adesividade das amostras foi avaliada por in-dentação Rockwell-C, entretanto os resultados foram inconclusivos. A avaliação do desempenho tribológico foi realizada através de testes de durabilidade com configuração de esfera sobre plano ao ar. Assim como observado na análise topográfica, as condições avaliadas também pude-ram ser classificadas em Rugosas e Lisas de acordo com os coeficientes de atrito e durabilidade observados. Coeficientes de atrito da ordem de 0,05 foram observados nas superfícies Lisas, cerca de 50% menor queviiiaqueles observados nas amostras Rugosas. Através de alterações no es-pectro Raman obtido nas pistas de desgaste foi possível evidenciar a for-mação de tribocamadas nas superfícies das superfícies Lisas, juntamente com as imagens de MEV e análises químicas por EDS, justificam a redu-ção no coeficiente de atrito. Em síntese, a topografia do substrato influên-cia significativamente na formação de tribocamadas e, consequente-mente, no desempenho tribológico de filmes de DLC.<br> / Abstract : Among the various types of solid lubricants, one group of carbon based materials known as Diamond-like Carbon (DLC), have been under the spotlight in the last decades due to have high wear resistance in addi-tion to the self-lubricating properties. In general, these films are applied over substrate that hold high mechanical support and therefore to assure the integrity of the DLC films during tribological contacts. Within this context, the Materials Laboratory (LabMat) from UFSC has developed the CH?® process, which allows the deposition of DLC films over soft metallic substrates, once the surfaces are nitrided prior to the deposition. The present study evaluated the influence of the topography of SAE 1020 steel substrates, which were nitrided and coated with DLC through the CH?® process, on the tribological performance of the components. To do so, samples were prepared in five surface finishing conditions, yielding with root mean square roughnesses (Sq) ranging from 0.01 to 0.25 µm. The surfaces were assessed through Scanning Electron Microscopy and White Light Optical iInterferometry before and after the nitriding and DLC deposition processes. Despite the initial topographical distinction between the conditions, the plasma surface treatment lead to two groups of samples with similar topographic features, named Rough and Smooth. The film thickness, which was measured by Optical Microscopy of metal-lographically prepared samples, is independent of surface topography. Likewise, no variation was observed in the hardness and the modulus. Furthermore, the configuration of the chemical bonds was evaluated through by Raman spectroscopy and the formed films were considered homogeneous. The adhesion of the samples was evaluated by Rockwell-C indentation however, the results were inconclusive. The tribological performance was assessed by durability tests on ball-to-plane tribotester in ambient air. As observed in the topographic analysis, the evaluated conditions were classified Rough and Smooth, according the measured friction coefficient and durability. Friction coefficients as low as 0.05 were observed for tribological system of the Smooth surfaces, about 50% lower than those measured on the Rough conditions. Due to changes inxthe Raman spectrum obtained from the wear scars, it was possible to iden-tify the formation tribofilms on the Smooth surfaces. In addition to the Raman analysis, SEM and EDS results supports the comprehension of the reduction of the friction coefficient measured on the Smooth samples. In summary, the substrate topography significantly influences tribofilms formation and tribological performance of DLC films.

Orientador: Cesar Jose Bonjuani Pagan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T14:46:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NavarrodaCruz_DaniellaMariaFlorenzano_M.pdf: 6111367 bytes, checksum: 020f8faa113a083679dea2f3b1086b0a (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O emprego de filmes de diamante em dispositivos semicondutores promete um avanço tecnológico significativo na Industria de Eletrônica. Sua combinação única de propriedades, que supera a dos semicondutores utilizados atualmente, possibilita uma maior integração e velocidade de operação em circuitos feitos desse material. Nosso plano de trabalho consiste no crescimento de um monocristal de diamante depositado em um substrato de outro material. Forma mais útil do diamante na área de eletrônica. Para tal, propomos um método híbrido empregando, simultaneamente, filamento quente e laser. O filamento-quente responsável pela dissociação das espécies gasosas produz hidrogênio atômico e radicais precursores do diamante. O laser, utilizando para o aquecimento do substrato, favorece o crescimento do cristal em um área limitado por temperatura. No método proposto, o feixe laser passa por uma óptica de focalização de forma a atingir o substrato com um diâmetro de alguns micro ¿ correspondente aproximadamente ao diâmetro de um núcleo de diamante. O reator foi projetado de maneira a permitir a entrada da radiação laser sem a necessidade de um sistema óptico complexo. Para manter a temperatura necessária ao crescimento do cristal apenas na região de interesse o porta substrato foi confeccionado de material bom condutor térmico cujo interior passa um fluxo de água que transporta o calor para fora do sistema ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The use of diamond films for semiconductor devices promises a technological advance in Electronic Industry. It¿s unique combination of properties which overcome that of those semiconductors used nowadays allows a better integration and seed operation in circuits of this particular material. The subject of our Theses is about the growth of a single-crystal diamond on a non diamond substrate, the most useful form of diamond for the electronic field. Thus, we have proposed a hybrid method using, simultaneously, hot-filament and laser. The role of the hot-filament in to dissociate the inlet gas mixture. As a result, atomic hydrogen and diamond precursors radical, are found. A laser is used to heat the substrate, helping the crystal growth in a temperature limited area. For the proposed method, the laser beam passes though an optical system, focusing the substrate within an area of 5 to 10 microns in diameter, which is similar to a diamond nucleus. The chamber has been developed in order to permit the radiation inlet with no need of a complex optical system. To keep the desire temperature for the crystal growth, at the corresponding area, the sample mount has been made of a good heat conductor which allows a water flow into its interior, taking the heat away. So, it provides a temperature gradient, causing the desired effect ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Edmundo da Silva Braga / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:24:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miyao_Yamato_D.pdf: 1207236 bytes, checksum: 63c1986a1965095101c1a529664cefd9 (MD5) Previous issue date: 2004 / Doutorado