Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2016-12-21T16:28:43Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-12-21T16:28:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O titanato de estrôncio (SrTiO3) possui estrutura cristalina do tipo perovsquita. Materiais com este tipo de estrutura são utilizados para diversas aplicações, tais como, sensores, atuadores, em células a combustível de óxido sólido, entre outros. Devido as suas interessantes propriedades físicas, o SrTiO3 vem sendo intensamente estudado, em especial com a introdução de dopantes. Portanto, neste trabalho foi investigada a influência de diferentes teores de Ca (1; 2,5 e 5% mol) e Pr (0,025; 0,050; 0,075 e 1% mol) na microestrutura e propriedades elétricas e dielétricas do SrTiO3, assim como o material sem aditivos (puro). Os resultados mostram que após a sinterização do SrTiO3 puro, a microestrutura consiste de grãos poligonais com tamanho médio micrométrico, além de texturas lisas e rugosas. A condutividade elétrica das amostras sintetizadas sinterizadas a 1450 e 1500ºC é máxima para 2 horas de patamar. Apenas as amostras de SrTiO3 contendo 1% em mol de Ca apresentam fase única. O tamanho médio de grãos das amostras contendo 1% em mol de Ca é 10,65 ± 0,28 µm e para teores acima deste valor ocorre crescimento significativo dos grãos. As medidas de condutividade elétrica mostraram que as amostras contendo a adição de 1% em mol de Ca possuem maior condutividade dos grãos em relação ao material puro. Para as amostras contendo teores de até 0,075% mol de Pr, pode-se observar alguns grãos lisos e outros rugosos e não há variação considerável do tamanho médio de grãos. As amostras contendo menor teor de Pr (0,025% mol) apresentam maior condutividade dos grãos e contornos de grãos. As amostras de SrTiO3 sintetizado sinterizadas a 1450ºC/10 h apresentaram permissividade elétrica colossal em temperatura ambiente em altas frequências. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

This thesis describes the deposition of thin films of titanium oxide and Magnéli phases of titanium oxide by atomic layer deposition (ALD) using a novel β-ketoesterate precursor. Titanium oxide is a promising candidate for the high-k dielectric gate oxide layer for CMOS devices in microelectronic circuits. The Magnéli phases of titanium oxide are difficult to grow and stabilize, especially in the thin film form, and have useful properties. The thin film deposition of oxides by CVD/ALD requires suitable precursors, which are often metalorganic complexes. The estimation of vapour pressure using thermogravimetry is described, and employed, using an approach based on the Langmuir equation. This data is important for the evaluation of the suitability of these complexes as CVD precursors. The first chapter gives a brief introduction to the topics that will be discussed in this thesis. Part one of the thesis deals with the synthesis, characterization, and studies of the vapour pressure and partial pressures of the precursors for CVD. This part comprises of the second, third and fourth chapter. The second chapter deals with the synthesis and characterization of the various metalorganic complexes that have been synthesized and characterized to evaluate their suitability as precursors for CVD. The third chapter describes the derivation of vapour pressure of precursors for CVD and ALD, from rising temperature thermogravimetric analysis (TGA) data, using the Langmuir equation. The fourth chapter deals with the determination of partial pressure of CVD precursors using data from low-pressure thermogravimetry. Part Two of the thesis reports the deposition of titanium oxide thin films by ALD, and the detailed investigation of their properties, for application as high-k dielectric materials. Chapters five, six and seven constitute this part. The fifth chapter deals with the deposition of titanium oxide thin films by ALD. Chapter six describes the electrical characterization of the thin films of titanium oxide, for applications as high-k dielectric gate oxide layers for CMOS circuits. In the seventh chapter, the deposition of Magnéli phases of titanium by ALD is described. The dielectric properties of the films are studied.