Nesta dissertação, foram investigadas as propriedades físico-químicas de filmes finos de óxido de alumínio (Al2O3). O Al2O3 foi depositado sobre substratos germânio (Ge) e silício (Si) por magnetron sputtering reativo, utilizando uma fonte DC pulsada, visando a produzir camadas com baixas quantidades de OH e H2O, em comparação àquelas produzidas pelo processo de deposição por camadas atômicas (ALD). Dados obtidos por espectroscopia de fotoelétrons (XPS) e perfis de concentração obtidos por reações nucleares ressonantes (NRP) evidenciaram a formação de uma camada de GeO2 sobre os substratos de Ge, durante o processo de deposição. Quando as amostras foram submetidas a tratamentos térmicos em atmosferas de Ar e forming gas, foi verificada a redução desse óxido. Foi observado que a camada de transição remanescente na interface é constituída essencialmente de germanatos de alumínio. O efeito dos principais contaminantes introduzidos pela técnica de ALD (água e/ou grupos hidroxila) foi investigado por meio de tratamentos térmicos em atmosferas de oxigênio (O2) e vapor d’água. Dados de NRP mostraram que a incorporação de O aumenta com a temperatura de tratamento e depende do gás empregado. Também observou-se que o O proveniente da fase gasosa interage fortemente com o substrato semicondutor de Ge, efeito não observado nas amostras de Si. Análises com técnicas por espalhamento de íons evidenciaram um aumento na concentração de Ge dentro da camada de Al2O3 e na superfície das amostras, efeito associado à oxidação do substrato de Ge. Essas observações podem ser explicadas pela dessorção de GeO resultante de reações químicas que ocorrem na interface dielétrico/substrato. / In this dissertation, physico-chemical properties of aluminum oxide (Al2O3) thin films were investigated. Al2O3 was deposited by pulsed DC reactive magnetron sputter on Germanium (Ge) and Silicon (Si) substrates aiming at producing layers with reduced OH and H2O content, in comparison with those produced by the atomic layer deposition (ALD) process. Photoelectron spectroscopy (XPS) and nuclear reaction profiling (NRP) evidenced the formation of a GeO2 layer during deposition of thin film. Thermal annealing in Ar and forming gas atmospheres reduced the amount of this oxide layer. The remaining transition layer consisted essentially of aluminum germanates. The effects of the main contaminants introduced by ALD techniques (water and/or hydroxyl groups) could be probed by exposing as-deposited samples to water vapor or oxygen (O2) atmospheres. NRP revealed that O incorporation increases with the thermal annealing temperature and also depends on the employed atmosphere. We also found that O from the gas phase strongly interacts with the Ge semiconductor substrate, effect not observed in Si samples. Ion scattering analyses evidenced an increase of Ge concentration throughout the Al2O3 dielectric layer and on the sample surface, associated with the oxidation of the Ge substrate. These findings are explained by GeO desorption resulting from chemical reactions occurring at the dielectric/Ge interface.

Nesta dissertação, foram investigadas as propriedades físico-químicas de filmes finos de óxido de alumínio (Al2O3). O Al2O3 foi depositado sobre substratos germânio (Ge) e silício (Si) por magnetron sputtering reativo, utilizando uma fonte DC pulsada, visando a produzir camadas com baixas quantidades de OH e H2O, em comparação àquelas produzidas pelo processo de deposição por camadas atômicas (ALD). Dados obtidos por espectroscopia de fotoelétrons (XPS) e perfis de concentração obtidos por reações nucleares ressonantes (NRP) evidenciaram a formação de uma camada de GeO2 sobre os substratos de Ge, durante o processo de deposição. Quando as amostras foram submetidas a tratamentos térmicos em atmosferas de Ar e forming gas, foi verificada a redução desse óxido. Foi observado que a camada de transição remanescente na interface é constituída essencialmente de germanatos de alumínio. O efeito dos principais contaminantes introduzidos pela técnica de ALD (água e/ou grupos hidroxila) foi investigado por meio de tratamentos térmicos em atmosferas de oxigênio (O2) e vapor d’água. Dados de NRP mostraram que a incorporação de O aumenta com a temperatura de tratamento e depende do gás empregado. Também observou-se que o O proveniente da fase gasosa interage fortemente com o substrato semicondutor de Ge, efeito não observado nas amostras de Si. Análises com técnicas por espalhamento de íons evidenciaram um aumento na concentração de Ge dentro da camada de Al2O3 e na superfície das amostras, efeito associado à oxidação do substrato de Ge. Essas observações podem ser explicadas pela dessorção de GeO resultante de reações químicas que ocorrem na interface dielétrico/substrato. / In this dissertation, physico-chemical properties of aluminum oxide (Al2O3) thin films were investigated. Al2O3 was deposited by pulsed DC reactive magnetron sputter on Germanium (Ge) and Silicon (Si) substrates aiming at producing layers with reduced OH and H2O content, in comparison with those produced by the atomic layer deposition (ALD) process. Photoelectron spectroscopy (XPS) and nuclear reaction profiling (NRP) evidenced the formation of a GeO2 layer during deposition of thin film. Thermal annealing in Ar and forming gas atmospheres reduced the amount of this oxide layer. The remaining transition layer consisted essentially of aluminum germanates. The effects of the main contaminants introduced by ALD techniques (water and/or hydroxyl groups) could be probed by exposing as-deposited samples to water vapor or oxygen (O2) atmospheres. NRP revealed that O incorporation increases with the thermal annealing temperature and also depends on the employed atmosphere. We also found that O from the gas phase strongly interacts with the Ge semiconductor substrate, effect not observed in Si samples. Ion scattering analyses evidenced an increase of Ge concentration throughout the Al2O3 dielectric layer and on the sample surface, associated with the oxidation of the Ge substrate. These findings are explained by GeO desorption resulting from chemical reactions occurring at the dielectric/Ge interface.

Quando íons rápidos e pesados incidem em um alvo, eles depositam energia através de excitação eletrônica e induzem a ejeção de partículas da superfície da amostra, fenômeno conhecido como sputtering eletrônico. Quando cristais como o CaF2 são irradiados com íons pesados, a emissão de aglomerados tem uma componente do tipo jato normal à superfície do alvo. A emissão do tipo jato é provavelmente devido a ejeção de nanopartículas (NPs), porém a origem deste efeito jato ainda não é bem conhecida. Neste trabalho, nanopartículas de CaF2 depositadas sobre silício, através da técnica de sputtering eletrônico, foram caracterizadas com a técnica de Espalhamento de Íons com Energia Intermediária (MEIS). MEIS é uma poderosa técnica de caracterização bem conhecida para a análise de superfícies e filmes finos. Resultados de Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM) e MEIS concordam muito bem em respeito ao tamanho e distribuição de tamanho das nanopartículas. Neste trabalho determinou-se a geometria, o tamanho e a densidade de nanopartículas de CaF2 ejetadas sobre Si. A geometria com o melhor ajuste foi a de uma esfera, enquanto que os tamanhos e densidades encontrados foram de 5,0 nm, 4,0 nm e 4,5 nm de raio e 0,0015, 0,00125 e 0,00045 NPs/cm2 para as amostras dos ângulos 11°, 33° e 55° respectivamente. / When swift heavy ions penetrate in a solid, they deposit energy by electronic excitation processes and induce the ejection of particles from the sample's surface, which is known as electronic sputtering. For ionic crystals such as CaF2, the emission has a jet-like component normal to the target surface. The jet-like emission is probably due to the ejection of nanoparticles (NPs), but the origin of this jet-like e ect is not well understood. In this work, we characterize the CaF2 nanoparticles deposited on silicon samples through Medium Energy Ion Scattering technique (MEIS). MEIS is a well-established technique to analyze surfaces and thin lms. The TEM and MEIS data agree well with respect to size and size distribution of the nanoparticles. In this work we determined the geometry, the size and the density of CaF2 nanoparticles sputtered on Si. The geometry of the nanoparticles is compatible with a sphere with radii and densities of 5.0 nm, 4.0 nm, 4.5 nm and 0.0015 NPs/cm2, 0.00125 NPs/cm2 and 0.00045 NPs/cm2 for the samples at 11° , 33° and 55° angles respectively.

Imagens georreferenciadas LANDSAT 5 TM da região da Mina Leão II, situada na Depressão Central do Estado do Rio Grande do Sul, foram processadas e classificadas digitalmente com objetivo de gerar o mapa de uso e cobertura do solo. Destas imagens, a drenagem foi extraída na forma vetorial, com o objetivo de determinar a faixa de proteção em torno dela. Dados topográficos plani-altimétricos analógicos foram tratados gerando o modelo digital do terreno e mapas de declividades. Foram definidos critérios para selecionar sítios adequados à colocação de rejeitos de carvão. Imagens de uso e cobertura do solo, declividades, rede de drenagem, litologias, estruturas geológicas, e distância a partir da boca da mina foram transformadas em sete fatores. Três fatores são absolutos ou restrições: zona de proteção da drenagem, zona de restrição em torno dos falhamentos e declividades superiores a 8%. Os restantes, são fatores relativos: uso e cobertura do solo reclassificado, declividade inferior a 8%, substrato litológico e distância a partir da mina. Aos quatro fatores relativos foi atribuída uma ponderação pareada. Através das ferramentas computacionais de apoio à decisão, em um Sistema de Informação Geográfica, os oito diferentes fatores foram cruzados, resultando um mapa temático que localiza e classifica sítios para a locação de rejeitos de carvão. As classes identificadas foram: área de restrição, péssima, regular, boa e ótima. O mapa de uso e cobertura do solo foi reclassificado em função de ser elaborada uma imagem de superfície de atrito, a partir do local da boca da mina, com a finalidade de se projetar vias de menor custo, desde a mina até a BR290 e a um porto situado no rio Jacuí. Dados sobre a espessura da camada de carvão inferior, "I", de uma campanha de sondagem de 182 furos, foram tratados por metodologia de geoestatística. Estudos de estatística descritiva, análise de continuidade espacial e estimação foram realizados, culminando com a cubagem da camada na área de estudo. Foi escolhido o processo de interpolação através da krigagem ordinária. A tonelagem da camada de carvão "I" foi estimada na ordem de 274.917.234 a 288.046.829 t. com nível de confiança de 95%.

Orientador: Vitor Baranauskas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T04:50:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Li_BinBin_D.pdf: 6306226 bytes, checksum: 8e2a78c4bcce8d590858383cc9cb16c5 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Foram realizados estudos de dopagem do diamante, e estudos da interface entre o diamante e o silício poroso. Os filmes foram crescidos pelo método de deposição química a partir da fase vapor assistido por :fi1amento quente. A fonte precursora de carbono foi álcool etílico e acetona, diluídos em hidrogênio. O boro foi introduzido através da diluição de B2O3 e o nitrogênio através do nitrogênio molecular. Apresentamos os resultados do recozimento na dopagem com boro e calcula-se as energias de ativação em altas concentrações de dopantes. Apresentamos os resultados da dopagem com nitrogênio, correlacionando as energias de ativação com as suas propriedades de fotoluminescência. Estudamos também as propriedades estruturais e de fotoluminescência das junções de diamante e de silício poroso. Verificou-se que estas junções são realizáveis, inclusive na forma de junções sanduíches / Abstract: Studies of diamond doping and of the diamond-porous silicon interface were made. The diamond films were grown by hot :fi1ament chemical vapor deposition (HFCVD). The carbon source was a mixture of ethyl alcohol and acetone, diluted in hydrogen. Boron was introduced as B2O3 diluted in acetone. Nitrogen was introduced in gaseous (molecular) form. We present results of annealing following doping with boron. Activation energies were measured for high doped films. We present results of nitrogen doping, correlating the materials activation energy with its photoluminescence properties. We also studied the structural and photoluminescence properties of the diamond-porous silicon interfaces. The production of such junctions, even in the form of sandwiches, was demonstrated. / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Ulf F. Schuchardt / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T10:01:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_JoseLuisde_D.pdf: 2915243 bytes, checksum: e971f7d0b7969cef9d410e81441c2c1f (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Orientador : Carlos K. Suzuki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-28T19:37:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gusken_Edmilton_M.pdf: 3792406 bytes, checksum: 1d6fb65581dc8376e41112c0994a21cb (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A espectrometria de fluorescência de raios- X (FRX) foi utilizada para o estudo do perfil de concentração do germânio em preformas de sílica-germânia para fibras ópticas, fabricadas pela tecnologia de deposição axial na fase vapor ("V AD - vapor-phase axial deposition"). Atuando em conjunto com o grupo de processamento V AD do Laboratório Ciclo Integrado de Quartzo, FEM/UNICAMP, conseguiu-se estender este estudo ao nível de entendimento da influencia dos parâmetros das diversas etapas de processamento da performa (deposição, desidratação, e consolidação) na concentração do Ge02. m trabalho fundamental da metodologia de análise por FRX envolvendo modernos métodos computacionais (por exemplo, método "Fundamental Parameter") e métodos especiais de preparação de amostras propiciaram resultados de grande confiabilidade e precisão nas medidas realizadas. A técnica de FRX foi também aplicada para estudar o efeito Auger radiativa no espectro característico de fluorescência de raios-X. Esta técnica denominada EXEFS ("Extended X-ray Emission Fine Structure"), mede o espectro K-LL da raia do silício, sendo similar à técnica de EXAFS ("Extended X-ray Absorption Fine Struture"). Assim sendo, utilizou-se neste trabalho a técnica de EXEFS para a análise estrutural da sílica-germânia, obtendo-se informações sobre as distâncias interatômicas do silício com o primeiro vizinho (Si-O), e o segundo (Si-Si ou Si-Ge), e também sobre o numero de coordenação. Os resultados mostram a forte influencia da concentração de Ge02 na estrutura da sílica-germânia fabricadas pelo processo V AD / Abstract: An X-ray fluorescence spectrometry (XRF) characterization was conducted to study the germanium concentration profile in silica-germania optical fiber preform prepared by vapor phase axial deposition (V AD) technique. By working in an interface collaboration with the V AD fabrication group of LIQC - Laboratory of Integrated Quartz Cyc1e, FEMlUNICAMP, it was possible to extend the present research to the leveI of understanding the various processing parameters (soot deposition, dehydration, and consolidation) with the concentration of GeO2. Fundamental steps in terms of XRF methodology of analysis have been developed in order to achieve a high precision and repetitiveness of measurements. Modem computational methods, such as the "Fundamental Parameter", and special sample preparation methods have been conducted. The XRF technique has also been applied to study the radiative Auger effect of the characteristic X-ray fluorescence spectra by using the new technique ofEXEFS (Extended X-ray Emission Fine Structure analysis). In the present study, the EXEFS was measured on the K-LL spectra of silicon to analyse the structure of silica-germania. Atomic leveI informations, such as the distance ofthe first neighbor of silicon (Si-O), and the second n_ighbor (Si-Si or Si-Ge), and also the coordination number were obtained. The result reveals a strong influence of GeO2 concentration in the silica-germania structure prepared by V AD technology / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Carlos Kenichi Suzuki / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T07:35:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_JulianaSantiagodos_D.pdf: 5083498 bytes, checksum: a60b455d6e9c947ecbd7491e564b8f10 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho estudou-se o efeito da variação dos parâmetros do processo VAD (Vaporphase Axial Deposition) sobre as propriedades estruturais e ópticas da sílica vítrea visando o desenvolvimento de um material de alto desempenho óptico empregado no sistema óptico de equipamentos litográficos. As propriedades estruturais das preformas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) e espectroscopia de absorção de estrutura fina de raios-X (XAFS). Absorção de raios-X (ARX) e tratamento de imagem digital foram utilizados para a obtenção da distribuição radial da densidade e da densidade média da sílica porosa, respectivamente. As propriedades ópticas foram determinadas por interferometria, espectroscopia óptica, espectrometria de polarização, espectroscopia Raman, espectroscopia no infravermelho e espectrofotometria de absorção óptica. Como principal resultado, obteve-se sílica vítrea com homogeneidade radial da estrutura, ?n = 3 ppm, birrefringência = 2 nm/cm e transmitância de 87 % em ? = 400 nm quando consolidada em atmosfera de He podendo superar 90 % quando consolidadas em vácuo. Este desempenho óptico foi obtido em até 95 % do diâmetro da preforma sem a necessidade de etapas adicionais, como o recozimento e a extração da região do diâmetro externo da preforma (geralmente a parte heterogênea) através de corte, reduzindo significativamente o tempo e custo de fabricação da sílica. / Abstract: This research reports the study of the effect of processing parameters of VAD (Vapor-phase Axial Deposition) method on structural and optical properties of silica glass aiming the development of an optically homogeneous material for use on lithographic equipments. The structural properties were characterized by the scanning electron microscopy (SEM), small-angle X-ray scattering (SAXS), and X-ray absorption fine structure (XAFS). X-ray absorption (XRA) and digital image processing were used to obtain the density radial distribution and average density of silica soot, respectively. The optical properties were determined by interferometry, optical spectroscopy, polarization spectrometry, Raman spectroscopy, infrared spectroscopy, and optical absorption spectrophotometry. As a main result, silica glass was produced with structural radial homogeneity, ?n = 3 ppm, birefringence = 2 nm/cm, and transmittance of 87 % at ? = 400 nm when it was consolidated with He atmosphere and higher than 90 % in vacuum. This optical performance was obtained in 95 % of preform diameter without additional steps, such as annealing and cutting of preform outer diameter region (usually the heterogeneous part) which significantly reduces the time and cost of silica fabrication. / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2015-11-24T11:59:02Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-11-24T11:59:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03 / O presente trabalho vem apresentar procedimentos de revisão sistemática de literatura sobre conteúdo associado à gestão de rejeitos radioativos. Mais especificamente, nesta revisão será mostrada análise realizada sobre metodologias em uso ou propostas para deposição geológica de rejeitos de alto nível de radiação. Neste contexto avalia-se uma nova visão sistêmica sobre depósitos definitivos de resíduos radioativos, em particular daqueles classificados como destino de rejeitos de alta intensidade radioativa (rejeitos HLW e SNF) quando considerado seu confinamento por longos períodos de tempo (mais de 100 anos). Este estudo justifica-se face a proximidade da data em que países signatários da Convenção de Londres (1972) e do Protocolo de Londres (1996) realizarão novo estudo científico destinado à ratificação ou reforma/atualização dos princípios estabelecidos naquele acordo internacional sobre o alijamento de rejeitos e substâncias no mar, bem como sobre possíveis usos do meio ambiente marinho. Integra-se, também, a este trabalho a opinião convergente, na área nuclear, de pesquisadores sobre a destinação final de rejeitos e sobre apropriada indicação de sítios geológicos profundos para este fim. Por fim, serão abordadas algumas características normativas (aspectos legais) assim como aspectos comparativos entre procedimentos em vigor, adotados por alguns países, para a deposição segura de rejeitos radiativos de alta atividade radioativa. Este trabalho justificará a necessidade de se realizar a revisão técnico-acadêmica para efeito da conjunção das características favoráveis e vantajosas dos seguintes métodos já conhecidos no meio técnico ou já efetivamente postos em prática: deposição geológica em grande profundidade; deposição geológica em estratificação salina (evaporitos) e deposição sob o leito marinho (sub-seabed).

Orientador: Vitor Baranauskas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:58:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_PedroMiguelRaggio_M.pdf: 1573182 bytes, checksum: c9e96a351790afde84d150516a511aed (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado