Orientador: Antonio Manuel Mansanares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-27T09:21:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batista_JeriasAlves_D.pdf: 1261891 bytes, checksum: 59e98feb486a91e11d18ea4e3569dd26 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A Ciência Fototérmica compreende uma grande variedade de fenômenos e métodos baseados na conversão de energia óptica em calor. A energia óptica absorvida é convertida em energia térmica em um grande número de materiais ¿ sólidos, líquidos e gasosos. Embora os processos de absorção nos materiais sejam seletivos, é comum aos estados excitados em átomos e moléculas perderem sua energia de excitação através de uma série de transições não-radiativas que resultam em aquecimento do material. Tais processos constituem a base para os Métodos Fototérmicos. A Microscopia Fototérmica de Reflexão tem se mostrado uma ferramenta útil na determinação de propriedades ópticas, térmicas e de transporte eletrônico em substratos semicondutores, dispositivos microeletrônicos e optoeletrônicos. Sua sensibilidade, conjugada à sua resolução espacial, capacita-a a detectar variações nos perfis de temperatura causadas por diferenças estruturais, bem como por defeitos em escalas micrométricas. O objetivo geral deste trabalho é a aplicação da técnica Microscopia Fototérmica de Reflexão na caracterização de defeitos em estruturas semicondutoras. Particular atenção será dada ao aumento da sensibilidade e do contraste dos resultados experimentalmente obtidos. Inicialmente serão discutidos aspectos físicos da geração do sinal fototérmico. Veremos que o mecanismo indutor da resposta de um material ao aquecimento modulado pode ser entendido em termos da modulação induzida no seu índice de refração. Em materiais com baixa atividade eletrônica, a refletância modulada de um feixe de prova está baseada na dependência da refletância do material com a temperatura; em materiais eletronicamente ativos, entretanto, além desta contribuição, a densidade de portadores livres fotoinduzida também contribui para a modulação da refletância. A geração de portadores resultantes de processos térmicos será desprezada. Em seguida mostraremos como heterogeneidades estruturais em sistemas multicamadas afetam o sinal fototérmico. Especificamente neste ponto, exploraremos a conjugação dos fenômenos de interferência óptica modulada termicamente visando o aumento do contraste do sinal. Contrastes de aproximadamente 100% foram obtidos em células solares usando-se interferência optotérmica, enquanto valores de apenas 15% foram obtidos pela interferência óptica convencional. Outrossim, será mostrado como a sensibilidade do sinal fototérmico pode ser significantemente aumentada pela escolha adequada de elementos de sondagens mais apropriados para medir efeitos da variação de temperatura. Aumento na sensibilidade de aproximadamente 200% foi obtido para o caso de trilhas de polissilício usando-se lasers de prova com diferentes comprimentos de onda. A última parte do trabalho será dedicada ao estudo de danos causados por descargas eletrostáticas. Este fenômeno é um dos principais problemas em diversas etapas do processo de construção, encapsulação e uso de dispositivos microeletrônicos de efeito de campo. A metodologia convencional de investigação da degradação está baseada em características elétricas. Medidas da voltagem de limiar e correntes de fuga permitem o monitoramento da degradação durante os testes. Estes tipos de medidas levam em conta os danos globais na estrutura, não sendo possível, portanto, revelar a posição exata do dano, nem sua extensão espacial. Neste contexto, a Microscopia Fototérmica de Reflexão se apresenta como uma ferramenta assaz importante na detecção, localização e monitoramento das evoluções espacial e temporal dos efeitos decorrentes das descargas eletrostáticas sobre a estrutura dos dispositivos / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Lucila Helena Deliesposte Cescato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-26T09:59:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_LeandroLeite_M.pdf: 3663517 bytes, checksum: 7cbc47ab6b6803c14a2cfe4f07ab7920 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O tema deste trabalho de mestrado é o desenvolvimento de componentes ópticos difrativos em relevo de alta frequência espacial. Este desenvolvimento pode ser dividido em três etapas: projeto, processo de gravação das microestruturas em relevo e caracterização do componente. O projeto é realizado utilizando-se programas que resolvem numericamente as equações de Maxwell, com condições de contorno apropriadas, considerando-se a viabilidade dos materiais e estruturas. A gravação é realizada utilizando exposições holográficas em fotorresinas positivas associadas à técnicas de litografia. A caracterização das microestruturas é feita via microscopia eletrônica de varredura enquanto que a medida de suas propriedades ópticas é feita através de sistemas específicos para cada componente. Foram desenvolvidos quatro tipos de componentes ópticos difrativos: lâmina de onda, divisor de polarização, filtro difrativo e polarizador de grade. Alguns deles como o divisor de polarização e o polarizador de grade apresentaram desempenho bastante promissores, aproximando-se do desemprenho de componentes similares comerciais. Durante este trabalho de mestrado obteve-se não apenas o desenvolvimento de cada etapa individual do processo de fabricação de componentes ópticos difrativos, mas montou-se o processo completo, interligando-se as etapas. Os componentes obtidos demonstram a viabilidade desta linha de pesquisa que pode gerar produtos comercializáveis no futuro próximo / Abstract: The subject of this thesis is the development of relief diffractive optical components with high spatial frequency. This development can be divided in three steps: design, recording of relief microstructures and the characterization of the components. The design is made by considering the feasibility of structures and materials and using Softwares to calculate the diffraction efficiencies. The recording is made by holographic exposures in positive photoresist films associated with lithographic techniques. The microstructure is characterized using scanning electron microscopy while the measurement of the optical properties is performed in specific setups developed for each component. Four types of diffractive optical components have been developed: wave-plate, polarizing beam splitter, diffractive filter and wire-grid polarizer. Some of them, like the polarizing beam splitter and the wire-grid polarizer, exhibited a performance similar to commercial components. The contribution of this work was not only the development of each individual step, but the establishment a complete process sequence. The achieved components demonstrated the potential of this research line that could generate commercial components in the near future / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Jose Joaquim Lunazzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-20T09:34:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JaramilloOcampo_JuanManuel_M.pdf: 1783834 bytes, checksum: fe791ca4b78f82c967c8fbac2b9bd7bc (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Tendo em vista os trabalhos desenvolvidos pelo Prof. Lunazzi nestes últimos anos, viu-se a necessidade de aprofundar mais em seu artigo, "Holophotography with a Diffraction Grating" .Por isso neste trabalho desenvolve-se mais explicitamente as equações para imagens pontuais monocromáticas difratadas por uma rede de difração e generalizou-se ao objetos iluminados com luz policromática. A partir deste trabalho estende-se a abrangência da análise do artigo à comparação entre o caso policromático e a situação estereofotográfica. Isto permite estudar dinamicamente a "aniseikonia" evitando-se assim processos holográficos / Abstract: This work presents refinements on the article "Holophotography with a Diffraction Grating", written by Prof. Lunazzi about his recentre search. Equations for monochromatic punctual images diffracted by a diffraction grating are more explicitly developed, and generalized to the case of white light illumination over objects formed by many points. The present work enables Lunazzi's article to embrace the comparison between the white light case and its corresponding stereophotographic situation. It allows to study aniseikonia dynamically, thus avoiding the holographic process / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Lucila Helena Deliesposte Cescato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-15T19:36:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Avila_LuisFernandode_D.pdf: 1824665 bytes, checksum: 6cab44933ac386ebd3097bd193d85e0f (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Materiais fotossensíveis são materiais que sofrem alterações físico-químicas quando expostos à luz de comprimento de onda apropriado. A gama de aplicações para estes materiais é enorme, entre elas as que apresentam maiores exigências em termos do próprio material são as aplicações em armazenagem de informação e imagens. Para avaliar o potencial de um material para uma dada aplicação é necessário entender os mecanismos fotossensíveis envolvidos assim como caracterizar suas propriedades, tais como: sensibilidade espectral, modulação óptica máxima, reversibilidade, estabilidade térmica, etc. Nesta tese de doutorado foi proposto e demonstrado um método para processar os sinais de auto-difração que, além de permitir a medida simultânea e independente das modulações de índice de refração e de coeficiente de absorção, nos permite medir a evolução temporal das modulações e a constante cinética das reações fotossensíveis. Esta técnica foi utilizada para estudar três tipos de materiais fotossensíveis: fotorresinas positivas (SC 1827 da Shipley), fotorresinas negativas (SU-8 da Microchem) e vidros calcogenetos (em particular composições com Sulfeto de Antimônio). As medidas foram realizadas utilizando-se dois interferômetros diferentes: um com óptica para o visível e outro para o ultravioleta. Além disso, foi observada uma modulação de elétrons secundários nas imagens de microscopia eletrônica de amostras de fotorresinas negativas SU8 expostas holograficamente / Abstract: Photosensitive materials are materials that change their optical properties when exposed to light of appropriate wavelength. The range of applications of such materials is very wide. Among these applications the storage of images and information is that present higher requirements in terms of the material itself. To evaluate the potential of a material for a given application it is necessary to understand the mechanisms involved as well as to characterize their photosensitive properties such as spectral sensitivity, maximum optical modulation, reversibility, thermal stability, etc. In this thesis we propose and demonstrate a method for processing the selfdiffraction the signals that allows the simultaneous and independent measurement of the modulations of refractive index and absorption coefficient as well as to measure the temporal evolution of such modulations and their corresponding kinetic constant of the photo-reactions. This technique was employed to study three types of photosensitive materials: positive photoresist (SC 1827 from Shipley), negative photoresist (Microchem SU-8) and chalcogenide glasses (in particular compositions with Antimony Sulfide). Measurements were performed using two different interferometers, one with optics for the visible and one for the ultra-violet. Moreover, a modulation of secondary electrons was observed in the electronic microscopy images of the SU8 negative photoresist samples exposed holographically / Doutorado / Ótica / Doutor em Ciências