Orientador: Mario Antonio Bica de Moraes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-26T04:08:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz_NilsonCristinoda_D.pdf: 4500258 bytes, checksum: 8f57eb70ed4854d0a9819aa02fba0b57 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Neste trabalho foram investigados os processos de deposição a plasma de filmes finos de óxido de titânio e da formação de partículas nas descargas empregadas nas deposições. Os filmes foram produzidos por uma técnica inédita de deposição derivada a partir do PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) convencional. Nesta técnica, inteiramente desenvolvida neste trabalho e que denominamos PECVD modificado, os filmes são depositados sobre um terceiro eletrodo posicionado fora da região intensa do plasma. As amostras produzidas a partir de plasmas de misturas de tetraisopropoxititânio (TiPT)-He-Ar e TiPT -He-O2, em diferentes condições de pressão no reator, temperatura e polarização do substrato foram analisadas pelas espectroscopias de reflexão-absorção no infravermelho (IRRAS), fotoelétrons de raios-X (XPS), retroespalhamento Rutherford (RBS) e de transmissão no ultravioleta-visível (UV-VIS). Além disto foram também empregadas difração de raios-X (XRD), microindentação e o método das duas pontas de medida de resistividade elétrica. A formação de partículas nos plasmas foi investigada por imageamento CCD, espalhamento de laser (LLS), espectroscopia de emissão óptica actinométrica (EEOA), sonda de Langmuir, microscopia eletrônica de varredura (SEM) e microanálise eletrônica (EPMA) / Abstract: In this work, the plasma deposition of thin titanium oxide films and plasma particle formation processes have been investigated. The films were produced in a newly developed deposition technique derived from the conventional PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) proceedure. In this technique, which has been named modified PECVD, the films are deposited onto an additional electrode placed out of the intense plasma region. The samples produced in plasmas of titaniumtetraisopropoxide (TiPT)-He-Ar and TiPT-He-O2 mixtures in several condictions of reactor pressure and substrate temperature and bias were characterized by infrared reflectance-absorption (IRRAS), X-ray photoelectron (XPS), Rutherford Backscattering (RBS) and transmittion ultraviolet-visible (UV-VIS) spectroscopies. Furthermore, X-ray diffaction (XRD), microindentation and the two probe method have also been applied. The plasma particle formation has been investigated by CCD imaging, laser light scattering (LLS), actinometric optical emission spectroscopy (AOES), Langmuir probe, scanning electron microscopy (SEM) and electron probe microanalysis (EPMA) / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Mario Antonio Bica de Moraes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-26T03:43:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rangel_ElidianeCipriano_D.pdf: 787803 bytes, checksum: 0b3afb1a1012d775c5984bbf14f79319 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Neste trabalho, investigou-se a influência da implantação iônica sobre as propriedades de filmes finos de polímero depositados a partir de plasmas de radiofrequência (40 MHz, 70 W) de dois compostos orgânicos (acetileno e benzeno) e de suas misturas com gases nobres. As irradiações foram realizadas em um implantador iônico, com íons He+ , N+ e Ar+ , à fluências entre 1018 e 1021 íons/m2 e energias de 50 a 150 keV. As propriedades estruturais e ópticas dos filmes foram analisadas por espectroscopias no infravermelho e no ultravioleta-visível, respectivamente. Através de Ressonância Paramagnética de Elétrons, foi verificado que o bombardeamento iônico produz radicais livres na estrutura polimérica. A concentração destas espécies no filme foi investigada em função da energia e da fluência do feixe iônico. Variações nas concentrações dos elementos químicos presentes nas amostras com o bombardeamento iônico foram investigadas por Espectroscopia de Retro-espalhamento Rutherford. A espessura dos filmes foi medida com um perfilômetro, e associada aos dados obtidos por RBS, permitiu a determinação da densidade dos polímeros. Medidas de dureza dos filmes foram realizadas com a técnica de nanoindentação. Usando o método de duas pontas foi determinada a resistividade elétrica dos filmes e, através da exposição a plasmas de oxigênio, foi avaliada a resistência à oxidação. A interpretação dos resultados foi baseada nos perfis de perda de energia dos íons obtidos com o programa TRIM (TRansport of Ions in Matter) / Abstract: This work reports the influence of the ion implantation on the properties of thin plasma polymer films deposited from radiofrequency (40 MHz, 70 W) plasmas of two organic compounds (acetylene and benzene) and from their mixtures with noble gases. The irradiations were performed with an ion implanter, using He+, N+ and Ar+ ions, in the fluence and energy range of 1018 to 1021 ions/m2 and 50 to 150 keV, respectively. Infrared and ultraviolet-visible spectroscopies were employed to characterize the structural and optical properties of the films, respectively. Using Electron Paramagnetic Resonance spectroscopy, the formation of free radicals in the film structure was investigated as a function of the ion beam energy and fluence. Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS) was employed to determine the elemental composition of the samples and its change induced by the irradiation. Thicknesses of the films were measured with a profilemeter. Combination of the RBS and film thickness data allowed the determination of the density of the films. Hardness measurements were performed using the nanoindentation technique and the electrical resistivity of the films was determined by the two-point probe. The resistance to oxidation was determined from the etching rate of the polymers in an oxygen plasma. Interpretation of various experimental results were based on the implanted ion and energy loss simulation profiles, obtained with the TRansport of Ions in Matter ¿ TRIM code / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Mario Antonio Bica de Moraes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-21T23:37:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rangel_ElidianeCipriano_M.pdf: 2530736 bytes, checksum: 92a601b2a75e6cab52e4b1e6f7ac3317 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Filmes amorfos contendo carbono, hidrogênio e nitrogênio podem ser formados a partir de plasmas de descargas luminescentes de misturas de hidrocarbonetos com nitrogênio. Neste trabalho, os mecanismos de reação que ocorrem em plasmas de misturas de C2H2-N2-Ar-He e C6H6-N2-He são estudados. Espectroscopia de emissão óptica foi utilizada para caracterizar algumas espécies químicas de interesse presentes na descarga. Através de um método chamado actinométrico, o comportamento da concentração relativa de algumas espécies químicas da descarga foi estudado, de modo a entender melhor sua origem e seu papel na formação de outras espécies. Um método actinométrico transiente, baseado na interrupção do fluxo de um dos gases da alimentação do plasma e a subsequente observação das mudanças no ambiente da descarga com o tempo foi empregado. Através deste método pode ser estudada a importância de reações na fase gasosa e de reações plasma-superficie na determinação da composição de descargas luminescentes. As descargas foram produzidas em uma câmara de vácuo de aço inoxidável através da aplicação de radiofrequência (40 Mhz, 70W) entre dois eletrodos circulares e paralelos, internos à câmara. A injeção de gases na câmara foi controlada por fluxômetros de alta precisão. Através de uma janela de quartzo, onde um espectrômetro monocromador de alta resolução foi posicionado, o plasma pôde ser observado e os estudos espectroscópicos foram então desenvolvidos. Uma grande variedade de espécies químicas reativas foi observada na descarga e particular atenção foi dada às espécies CH e CN, possíveis precursores da- formação do filme. Observações do comportamento da concentração relativa da espécie CH mostraram que a geração desta espécie não é devida exclusivamente a fragmentação da molécula do acetileno por elétrons livres da descarga. Os resultados indicam que nitrogênio contribui para sua formação. Outro importante resultado obtido está relacionado com a formação de CN. Muito embora esta espécie seja gerada por reações na fase gasosa, reações plasma-superficie são de fundamental importância para sua produção na descarga. Um modelo para o mecanismo de formação de CN a partir da superfície do filme envolvendo metaestáveis do He é proposto a partir dos dados experimentais. A estrutura química dos filmes foi analisada através de espectroscopia infravermelha de transmissão. Nestes espectros fica evidente a incorporação de nitrogênio nos filmes quando N2 está presente na descarga, pelo aparecimento de bandas devidas a grupos amina e nitrila. Observou-se também, queda na densidade de ligações C - H na estrutura do filme à medida que a proporção de N2 foi aumentada na alimentação. Alguns mecanismos elementares de formação do filme envolvendo as espécies observadas espectroscopicamente na descarga são discutidos / Abstract: Amorphous hydrogenated nitrogenated carbon films can be deposited from glow discharges of hydrocarbon - nitrogen mixtures. In this work, the reaction mechanisms taking place in glow discharges of C2H2-N2-Ar-He and C6H6-N2-He mixtures are studied. Optical emission spectroscopy was used to investigate some chemical species of interest that were present in the discharge. U sing the so-called actinometric method, the behavior of relatives concentrations of some chemical species in the discharge was studied, to improve understanding of the origin of these species. A transient actinometric method, based on the interruption of the flow one of the feed gases and the subsequent observation of the time -dependent changes in the discharge, was employed. This method allowed examination of the importance of gas phase and plasma-polymer surface reactions in the determination of the composition of the discharge. The discharges were produced in a cylindrical steel chamber, by the application of radiofrequency power ( 40 MHz, 70 W) between intemal parallel-plate copper electrodes. The introduction of gases was controlled by mass flow controllers of high precision. The plasma could be observed, via a quartz window in the chamber wall, using a monochromator spectrometer of high resolution. Many reactive chemical species were observed in the discharge and special attention was given to CH and CN, possible precursors of film formation. The dynamic actinometric data for [CH] show that this species is not only formed by fragmentation of C2H2 molecules by free electrons from the discharge. The results indicate that nitrogen contributes to the formation of CH. Another important result obtained is related to the formation of CN . Although this species is generated by gas-phase reactions, plasma-polymer surface reactions are important in its production in the discharge. A mechanism for the production of CN from the film surface, involving metastable He atoms, is developed from the experimental data. The chemical structure of the films was investigated by transmission IR spectroscopy. From the IR spectra the incorporation of nitrogen into films when N2 is present in discharge was confirmed by the appearance of absorptions due to amine and nitrile groups. It was also observed that the density of C - H bonds decreases as the portion of N2 in the feed increases. Some elementary film formation mechanisms involving the species observed spectroscopically in the discharge are discussed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Rogério Pinto Mota / Coorientador: Roberto Yzumi Honda / Banca: Emerson Ferreira de Lucena / Banca: Maurício Antonio Algatti / Resumo: A espectrometria de massa é um diagnóstico que pode auxiliar na compreensão da cinética química do meio plasma. Através dela podem-se levantar informações sobre algumas espécies presentes no meio e fazer inferências parciais sobre o comportamento do plasma quando parâmetros como pressão e potência aplicada são alterados. Também foi utilizada a técnica de medidas eletrostáticas com a sonda de Langmuir que contribuiu com informações para a compreensão dos processos físico-químicos do plasma. Ao serem analisadas e comparadas, as informações obtidas por estas técnicas expõem a relação entre o comportamento das espécies presentes no plasma e as características energéticas da população eletrônica. As condições em que os plasmas de diglime foram gerados se encontraram entre 50 e 220 mTorr de pressão de operação e de 0 a 40 W de potência aplicada. Dentro destes intervalos foram observadas diversas espécies oriundas da descarga, sendo acompanhadas as de 1, 15, 28, 31, 44, 59, 75 e 134 u.m.a., correspondentes aos fragmentos H, CH3, CH2CH2, CH3O, CH2CH2O, CH3OCH2CH2, CH3OCH2CH2O e CH3OCH2CH2OCH2CH2OCH3 (molécula de diglime), respectivamente. Foi observado que com o aumento da potência, a temperatura eletrônica variou de 1,7 a 2,45 eV e espécies menos massivas apresentaram um crescimento relativo mais acentuado. Comportamento inverso foi observado com a elevação da pressão de operação. Nestes plasmas, gerados através das descargas em diglime, polímeros foram sintetizados sob a forma de filmes finos e caracterizados através de técnica goniométrica e espectroscopia infravermelha, apresentando superfícies hidrofílicas com ângulo de contato entre 20o e 65o e ligações C-H nas faixas de 2960 a 2900 cm-1 e 1450 a 1380 cm-1, C=O em 1750 a 1650 cm-1 e grupos OH entre 3600 e 3200 cm-1 em suas cadeias. Assim pode ser ... (Resumo Completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Mass spectrometry is a diagnosis that might aid in the understanding of the chemical kinetic of the plasma. Through this technique may obtain information on some species in the environment and make partial inferences about the plasma behavior when parameters such as pressure and applied power are changed. It was also used the technique of electrostatic measurements using Langmuir probe that contributed with information for understanding the physical and chemical processes of the plasma. To be analyzed and compared, the information obtained by these techniques expose the relationship between the behavior of the species present in the plasma and the energy characteristics of the electronic population. The conditions under which the diglyme plasma is generated were found between 50 and 220 mTorr for operating pressure and from 0 to 40 W of applied power. Within these intervals were observed several species from the discharge, and accompanied the 1, 15, 28, 31, 44, 59, 75 and 134 a.m.u, fragments corresponding to the H, CH3, CH2CH2, CH3O, CH2CH2O, CH3OCH2CH2, CH3OCH2CH2O and CH3OCH2CH2OCH2CH2OCH3 (diglyme molecule), respectively. It was observed that with increased power, the electron temperature ranging from 1.7 to 2.45 eV and less massive species show a stronger relative increase. Opposite behavior was observed with increasing operating pressure. In these plasmas generated by diglyme discharge, polymers were synthesized in the form of thin films and characterized by goniometric technique and infrared spectroscopy, presenting hydrophilic surfaces with contact angles between 20 and 65 degree and CH bonds in ranges 2960 to 2900 cm-1 and 1450-1380 cm-1, C=O in 1750 at 1650 cm-1 and OH groups between 3600 and 3200 cm-1 in their chains. Thus, a relationship between the plasma phase and the formed polymer can be made to help the understanding of the deposition processes / Mestre

Orientador: Rogério Pinto Mota / Banca: Milton Eiji Kayama / Banca: Rodrigo Savio Pessoa / Resumo: Filmes finos poliméricos depositados a plasma são de grande utilidade em diversas aplicações industriais e científicas, em áreas como eletrônica, mecânica, revestimentos, biomateriais, entre outras, devido a propriedades interessantes como: boa adesão ao substrato, estrutura entrelaçada, espessura nanométrica, homogeneidade, entre outros. Neste trabalho, filmes finos poliméricos foram depositados utilizando-se a técnica de implantação iônica por imersão em plasma e deposição a partir das misturas entre o monômero hexametildisilazano e os gases argônio, hélio e nitrogênio. Foram variadas as concentrações gás/monômero nestas misturas e a potência de deposição. Os filmes obtidos passaram por caracterizações de ângulo de contato, energia de superfície, dureza, espessura, índice de refração e estrutura molecular. Para todas as condições avaliadas, o filme apresentou-se transparente, com valores para o índice de refração variando entre 1,56 e 1,70. Os filmes poliméricos também se mostraram hidrofóbicos, com valores para o ângulo de contato próximos a 100 graus. Os valores para a dureza foram de 0,7 a 2,6 GPa. A espessura dos filmes para diferentes condições variaram entre, aproximadamente, 100 e 200 nm. A análise da estrutura molecular permitiu observar que os mesmos grupos funcionais estão presentes em todos os filmes depositados, porém a variação dos parâmetros favorece o aumento de determinados grupos em detrimento de outros. A partir destas caracterizações, foi possível observar que variações nos parâmetros do plasma interferem diretamente nos filmes resultantes / Abstract: Polymeric thin films deposited by plasma technique are very attractive for many industrial and scientific applications in areas such as electronics, mechanics, coatings, biomaterials, among others, due to favorable properties such as good adhesion to the substrate, high crosslinking, nanomectric thickness, homogeneity, etc. In this work, polymeric thin films were deposited by Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition (PIIID) technique from mixtures between hexamethyldisilazane and the gases argon, helium and nitrogen. The gas/monomer concentration in these mixtures and deposition power were varied. The grown films were characterized by their contact angle, surface energy, hardness, thickness, refractive index and molecular structure. For all the evaluated conditions, the film showed itself transparent, with refractive index values ranging from 1.56 to 1.70. The polymeric films were also hydrophobic, with contact angle values around 100 degrees. The hardness values ranged from 0.7 to 2.6. The thickness for different conditions of PIIID, ranged from 100 to 200 nm. The molecular structure analysis showed that the same functional groups were present in all the deposited films; however the parameter variation favored the growth of certain groups over others. From these characterizations, it was possible to observe that changes in the plasma parameters interfere directly in the produced films / Mestre

Orientador: Ana Paula Rosifini Alves Claro / Coorientador: Cristiane Aparecida de Assis Claro / Coorientador: Celestino José Prudente Nóbrega / Banca: Rosana Vilela Chagas / Banca: Cristiane Aparecida Pereira Correia / Resumo: A evolução dos acessórios utilizados em Ortodontia, especialmente no desenho e nos materiais empregados na confecção dos braquetes, tem apresentado grandes avanços tecnológicos. A presença dos aparelhos dentários aumenta a possibilidade de adesão bacteriana sobre estas superfícies e assim, o risco à cárie nos pacientes ortodônticos. Modificações na superfície dos braquetes, como o aumento da hidrofobicidade, redução da rugosidade superficial e deposição de filmes, tem sido empregadas como opção para redução da adesão bacteriana. Neste estudo in vitro, filmes de polímero de hexametildisiloxano foram depositados sobre braquetes metálicos convencionais e autoligantes, empregando a técnica PECVD (Deposição Química por Plasma de Rádio Frequência).As amostras foram divididas emquatrogrupos, dois com e dois sem tratamentode superfície. Foram avaliadas a variação da molhabilidade, rugosidade superficial e adesão de biofilme de Streptococos mutans.Os valores obtidos paraadesão de biofilmeforam analisados usando o teste de Kruskal-Wallis e SNK.Os resultados mostraram diferença estatística significante (p ≤0.05) entre os braquetes convencionais com e sem filme e, entre os braquetes convencionais e braquetes autoligantes. Portanto se conclui, que o tratamento de superfície foi efetivo na redução da adesão bacteriana nos braquetes convencionais, se observou também, que os braquetes convencionais apresentaram menor adesão de biofilme que os braquetes autoligantes / Abstract: The evolution of the accessories in Orthodontics,especially in the design and materials used in the brackets manufacture, has exhibited major technological advances.The presence of dental appliances increases the possibility of bacterial adhesionon these surfaces and thus the risk of caries in orthodontic patients. Changes on the brackets surface, asthe increased hydrophobicity, reduced surface roughness and film deposition have been employed asan option for reducing bacterial adhesion. In this in vitro study, hexamethyldisiloxane polymer films were deposited on conventional and self-ligating stainless steel brackets, using the Radio Frequency PECVD technique (Plasma- Enhanced Chemical Vapor Deposition). The samples were divided into four groups according to the surface treatment, two treated and two untreated. The changes in wettability, surface roughness and adhesion of the Streptococcus mutans biofilm were evaluated. The values obtained for biofilm adhesion were analyzed using the Kruskal-Wallis and SNK test. The results showed statistically significant difference (p ≤ 0.05)between conventional brackets before and after surface treatment and between conventional and self-ligating brackets. Therefore it was concluded that surface treatment was effective in reducing bacterial adhesion inconventional brackets, it was also noted that the conventional brackets showed lower biofilm adhesion than self-ligating brackets / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-21Bitstream added on 2014-06-13T19:14:22Z : No. of bitstreams: 1 000734194.pdf: 8481046 bytes, checksum: 0d20d689a392b10b67c048f985b1dd09 (MD5) / A evolução dos acessórios utilizados em Ortodontia, especialmente no desenho e nos materiais empregados na confecção dos braquetes, tem apresentado grandes avanços tecnológicos. A presença dos aparelhos dentários aumenta a possibilidade de adesão bacteriana sobre estas superfícies e assim, o risco à cárie nos pacientes ortodônticos. Modificações na superfície dos braquetes, como o aumento da hidrofobicidade, redução da rugosidade superficial e deposição de filmes, tem sido empregadas como opção para redução da adesão bacteriana. Neste estudo in vitro, filmes de polímero de hexametildisiloxano foram depositados sobre braquetes metálicos convencionais e autoligantes, empregando a técnica PECVD (Deposição Química por Plasma de Rádio Frequência).As amostras foram divididas emquatrogrupos, dois com e dois sem tratamentode superfície. Foram avaliadas a variação da molhabilidade, rugosidade superficial e adesão de biofilme de Streptococos mutans.Os valores obtidos paraadesão de biofilmeforam analisados usando o teste de Kruskal-Wallis e SNK.Os resultados mostraram diferença estatística significante (p ≤0.05) entre os braquetes convencionais com e sem filme e, entre os braquetes convencionais e braquetes autoligantes. Portanto se conclui, que o tratamento de superfície foi efetivo na redução da adesão bacteriana nos braquetes convencionais, se observou também, que os braquetes convencionais apresentaram menor adesão de biofilme que os braquetes autoligantes / The evolution of the accessories in Orthodontics,especially in the design and materials used in the brackets manufacture, has exhibited major technological advances.The presence of dental appliances increases the possibility of bacterial adhesionon these surfaces and thus the risk of caries in orthodontic patients. Changes on the brackets surface, asthe increased hydrophobicity, reduced surface roughness and film deposition have been employed asan option for reducing bacterial adhesion. In this in vitro study, hexamethyldisiloxane polymer films were deposited on conventional and self-ligating stainless steel brackets, using the Radio Frequency PECVD technique (Plasma- Enhanced Chemical Vapor Deposition). The samples were divided into four groups according to the surface treatment, two treated and two untreated. The changes in wettability, surface roughness and adhesion of the Streptococcus mutans biofilm were evaluated. The values obtained for biofilm adhesion were analyzed using the Kruskal-Wallis and SNK test. The results showed statistically significant difference (p ≤ 0.05)between conventional brackets before and after surface treatment and between conventional and self-ligating brackets. Therefore it was concluded that surface treatment was effective in reducing bacterial adhesion inconventional brackets, it was also noted that the conventional brackets showed lower biofilm adhesion than self-ligating brackets

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:53:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-23Bitstream added on 2015-05-14T16:59:32Z : No. of bitstreams: 1 000824738.pdf: 1010867 bytes, checksum: 8b9ac50c91b7fc76314474da75f0a96e (MD5) / A espectrometria de massa é um diagnóstico que pode auxiliar na compreensão da cinética química do meio plasma. Através dela podem-se levantar informações sobre algumas espécies presentes no meio e fazer inferências parciais sobre o comportamento do plasma quando parâmetros como pressão e potência aplicada são alterados. Também foi utilizada a técnica de medidas eletrostáticas com a sonda de Langmuir que contribuiu com informações para a compreensão dos processos físico-químicos do plasma. Ao serem analisadas e comparadas, as informações obtidas por estas técnicas expõem a relação entre o comportamento das espécies presentes no plasma e as características energéticas da população eletrônica. As condições em que os plasmas de diglime foram gerados se encontraram entre 50 e 220 mTorr de pressão de operação e de 0 a 40 W de potência aplicada. Dentro destes intervalos foram observadas diversas espécies oriundas da descarga, sendo acompanhadas as de 1, 15, 28, 31, 44, 59, 75 e 134 u.m.a., correspondentes aos fragmentos H, CH3, CH2CH2, CH3O, CH2CH2O, CH3OCH2CH2, CH3OCH2CH2O e CH3OCH2CH2OCH2CH2OCH3 (molécula de diglime), respectivamente. Foi observado que com o aumento da potência, a temperatura eletrônica variou de 1,7 a 2,45 eV e espécies menos massivas apresentaram um crescimento relativo mais acentuado. Comportamento inverso foi observado com a elevação da pressão de operação. Nestes plasmas, gerados através das descargas em diglime, polímeros foram sintetizados sob a forma de filmes finos e caracterizados através de técnica goniométrica e espectroscopia infravermelha, apresentando superfícies hidrofílicas com ângulo de contato entre 20o e 65o e ligações C-H nas faixas de 2960 a 2900 cm-1 e 1450 a 1380 cm-1, C=O em 1750 a 1650 cm-1 e grupos OH entre 3600 e 3200 cm-1 em suas cadeias. Assim pode ser ... (Resumo Completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mass spectrometry is a diagnosis that might aid in the understanding of the chemical kinetic of the plasma. Through this technique may obtain information on some species in the environment and make partial inferences about the plasma behavior when parameters such as pressure and applied power are changed. It was also used the technique of electrostatic measurements using Langmuir probe that contributed with information for understanding the physical and chemical processes of the plasma. To be analyzed and compared, the information obtained by these techniques expose the relationship between the behavior of the species present in the plasma and the energy characteristics of the electronic population. The conditions under which the diglyme plasma is generated were found between 50 and 220 mTorr for operating pressure and from 0 to 40 W of applied power. Within these intervals were observed several species from the discharge, and accompanied the 1, 15, 28, 31, 44, 59, 75 and 134 a.m.u, fragments corresponding to the H, CH3, CH2CH2, CH3O, CH2CH2O, CH3OCH2CH2, CH3OCH2CH2O and CH3OCH2CH2OCH2CH2OCH3 (diglyme molecule), respectively. It was observed that with increased power, the electron temperature ranging from 1.7 to 2.45 eV and less massive species show a stronger relative increase. Opposite behavior was observed with increasing operating pressure. In these plasmas generated by diglyme discharge, polymers were synthesized in the form of thin films and characterized by goniometric technique and infrared spectroscopy, presenting hydrophilic surfaces with contact angles between 20 and 65 degree and CH bonds in ranges 2960 to 2900 cm-1 and 1450-1380 cm-1, C=O in 1750 at 1650 cm-1 and OH groups between 3600 and 3200 cm-1 in their chains. Thus, a relationship between the plasma phase and the formed polymer can be made to help the understanding of the deposition processes

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-24Bitstream added on 2014-12-02T11:21:16Z : No. of bitstreams: 1 000792369.pdf: 1572222 bytes, checksum: fab5834775aa3e52a6906b27938cf02b (MD5) / Dois grupos de filmes finos foram feitos por polimerização em plasma, um a partir do HMDSN e outro a partir do C2H2 sob, respectivamente, uma pressão de 4Pa e de 10Pa e em um mesmo reator de aço inoxidável. A descarga foi excitada por rádio-frequencia (13,56MHz) durante 15 minutos para a polimerização a partir do C2H2 e 1 hora no caso do HMDSN. Posteriormente, esses filmes foram tratados por DBD produzida por uma fonte alternada (60 Hz) com pico de voltagem de 35kV. O tempo de tratamento para os filmes feitos a partir do acetileno foi de 1 a 5 minutos e de 2 a 10 minutos para os filmes a partir do HMDSN. Os filmes foram caracterizados quanto à estrutura molecular por meio de FTIR, a topografia por microscopia de força atômica e a molhabilidade por ângulo de contato. As medidas de ângulo de contato dos filmes feitos a partir do C2H2 após a exposição à DBD inicialmente apresentaram valores próximos de zero independente do tempo de tratamento. Posteriormente, esses valores aumentaram estabilizando em 30°, 45° e 54°, respectivamente, para 1, 3 e 5 minutos de tratamento. Esses valores são todos menores que o medido antes do tratamento, ou seja, 60°. Já no caso do HMDSN, o ângulo de contato médio, logo após o DBD, foi de 57°, 60° e 71°, respectivamente, para 5, 10 e 2 minutos de tratamento. Esses valores também aumentaram com o passar do tempo estabilizando próximo de 90° e abaixo dos 97° medidos antes do tratamento. Os espectros no infravermelho dos dois grupos de filmes indicaram alterações na estrutura molecular, contudo, sem a introdução de novos grupos funcionais. O filme feito a partir do C2H2 logo após a deposição apresentou uma rugosidade média igual a 64nm – menor que os 70nm do substrato. Com o aumento do tempo de tratamento, esse valor chegou a ser igual a 152nm. Já no caso do HMDSN, logo após a deposição ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Two thin film groups were made by plasma polymerization from HMDSN at 4 Pa and C2H2 at 10 Pa. Both groups were made in the same stainless steel reactor. The discharge was produced by radio-frequency (13.56 MHz) during 15 minutes for polymerization from C2H2 and 1 hour for HMDSN. Thereafter, the films were exposed to DBD produced by an AC power supply at a frequency of 60 Hz with 35 kV of peak voltage. The time for treatment of films made from acetylene is from 1 to 5 minutes and from 2 to 10 minutes for films made from HMDSN. The film characteristics were evaluated from some techniques. Thus, molecular structure was characterized by FTIR, topography by atomic force microscopy and wettability by contact angle. After DBD exposure, contact angle measurements obtained on the films made from the C2H2 initially presented values close to zero no matter what the time for treatment was used. Thereafter, these values increased to 30°, 45° and 54°, respectively, for 1, 3 and 5 minutes for treatment. All these values are smaller than the ones measured before treatment (60°). After DBD, the films from HMDSN showed 57°, 60° and 71°, respectively, for 5, 10 and 2 minutes for treatment. As time went by, these values also increased to 90°, which is lower than measurements made before treatment (97°). The FTIR spectrum from two film groups showed changes in molecular structure, however without introducing new functional groups. After deposition, the films made from acetylene presented an average surface roughness equal to 64 nm, which is lower than the substrate surface (70 nm). As time for treatment increase, this value became equal to 152 nm. On the other hand, the films from HMDSN after deposition presented an average roughness equal to 4 nm for 5 minutes for treatment. After treatment, these films showed an average roughness equal to 15 nm for 7,5 minutes for treatment

Orientador: Julio Roberto Bartoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T18:45:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Giacon_VirginiaMansanares_D.pdf: 2629036 bytes, checksum: 8a24595beeaf5a6bb205d496d70477a8 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Dispositivos ópticos poliméricos são utilizados em comunicações e interconexões ópticas devido à intrínseca versatilidade da estrutura molecular polimérica, que permite modelagem do índice de refração dos materiais utilizados para a produção de núcleo e casca, além da facilidade de processamento e capacidade de moldagem desses materiais. O PMMA (poli [metacrilato de metila]) por apresentar alta transparência, possui as melhores propriedades ópticas, quando comparado à outros polímeros, além de boas propriedades mecânicas, sendo o seu uso bastante comum como material de núcleo em dispositivos ópticos. Nos dispositivos ópticos, como guias de ondas, um baixo índice de refração é necessário para o material de casca e é usualmente obtido com polímeros fluorados. Neste trabalho, guias de ondas planares foram fabricados com filmes ópticos poliméricos em substrato de silício. A casca, um polímero parcialmente fluorado de aproximadamente 0,6 mm de espessura, foi obtida através da polimerização por plasma com CHF3, utilizando um reator de placas paralelas de 13,56 MHz. O núcleo de PMMA foi produzido por spin coating. O índice de refração do núcleo e casca é de 1,49 e 1,40 respectivamente, medidos por elipsometria e acoplamento por prisma. Os filmes ópticos fluorados por plasma foram caracterizados por FTIR-ATR e interferômetria. Guias de ondas poliméricos com diferentes larguras, de 10 a 100 mm, foram moldados através de fotolitografia seguida por RIE usando uma máscara de fotolitografia de cromo. A caracterização óptica foi feita utilizando um laser (l= 632,8 nm) através de acoplamento fibra-guia. Atenuação do sinal da luz transmitida foi de 3,6 dB/cm para um guia de 100 mm de largura e aproximadamente 15 mm de espessura. Essa atenuação provavelmente possui uma significativa contribuição do acoplamento fibra-guia, com forte efeito nas perdas por inserção e espalhamento devido à rugosidade das superfícies laterais (horizontal e vertical). Ainda assim, este guia polimérico com casca de material fluorado, produzida pelo processo de polimerização por plasma, apresenta-se promissor. / Abstract: Polymeric optical devices have been studied in communication and interconnection optics due to the intrinsic versatility of polymers molecular structure, that allows advantageous refractive index modeling for core and cladding, and also to their easy fabrication process or patterning capability. PMMA, polymethylmetacrylate, shows the best optical properties among transparent polymers, being a very common core material for optical devices. Low refractive index is a requirement for cladding material and it is usually achieved with fluorinated polymers. Plasma of fluorocarbons are frequently used either for etching of substrates in microelectronic technologies or for deposition of plasma polymerized fluorinated monomers films. In this work, planar polymeric waveguides were fabricated on silicon substrate. The cladding was a fluorinated polymer (0.6 mm) produced by CHF3 plasma polymerisation (parallel plate reactor, 13.56 MHz) and the core was a PMMA film prepared by spin coating. The refractive index of the PMMA film and fluorinated film were 1.49 and 1.40, respectively, characterized by ellipsometry and metricon prism coupler. The plasma fluorinated optical films were characterized by FTIR-ATR and interferometer. The polymeric waveguides with different widths (from 10 to 100 mm), using the chrome mask, were patterned by UV photolithography and O2 plasma etching in Reactive Ion Etching process. The optical characterization was done coupling a laser beam (l=633nm), fibre-tofibre coupling method, using a multimode optical fibre. The propagation loss, is about 3.6 dB/cm at l=633 nm. Lower losses could be achieved by a more careful control of the RIE process and cleavage process. Despite of high optical losses, this plasma fluorinated polymer presents a potential processing alternative for cladding of polymeric optical waveguides. / Doutorado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Doutor em Engenharia Química