O objetivo deste trabalho é estudar a emissão eletrônica induzida por efeito de campo elétrico em filmes de carbono tipo diamante nitrogenados. Os filmes de carbono tipo diamante nitrogenados (NDLC) utilizados neste trabalho foram obtidos através da técnica de deposição por pulverização catódica com campo magnético (magnetron sputtering), utilizando como fonte de carbono um alvo de grafite com 99,999% de pureza. Utilizou-se na descarga elétrica luminosa os gases argônio, metano e nitrogênio, este último com o intuito de dopar o filme. A vazão do metano foi mantida constante em 0,5 sccm enquanto as vazões do argônio e nitrogênio foram variadas de forma que a porcentagem de nitrogênio na descarga elétrica variasse em 4, 10, 20 e 30%, sendo que, somadas as vazões dos dois gases, obteve-se um total de 4,5 sccm. A pressão de fundo obtida foi em torno de 2,7 x 10-3 Pa (2x10-5 Torr) e a pressão de trabalho foi de 1 Pa (7,5 mTorr). Utilizou-se uma descarga elétrica contínua (DC), sendo que a potência foi mantida constante em 150 W. O tempo de deposição dos filmes foi de 30 minutos. Com o objetivo de se alterar a superfície dos filmes e consequentemente suas emissividades eletrônicas, os mesmos foram submetidos a processos de corrosão por íon reativo (reactive ion etching). As misturas gasosas nesses processos foram: i) argônio e o oxigênio, e ii) argônio e hidrogênio. A potência de rádio-freqüência utilizada em todos os processos foi de 40 W e a pressão de trabalho foi de 6,7 Pa (50 mTorr). Os filmes foram caracterizados antes e depois dos processos de corrosão, através das seguintes técnicas: perfilometria, espectroscopia Raman, microscopia de força atômica (AFM) e medidas de emissão eletrônica para serem analisadas as seguintes características dos filmes: taxa de deposição, uniformidade, taxa de corrosão, características das ligações químicas, morfologia e emissividade de elétrons dos filmes, respectivamente.A medida de emissão eletrônica dos filmes foi uma das principais etapas do projeto, uma vez que se pretendia exatamente testar a influência da dopagem e da corrosão nas características elétricas dos filmes de NDLC. Curvas da densidade de corrente J em função do campo elétrico E (J x E) foram obtidas a fim de se obter o limiar de campo elétrico dos filmes, além da densidade de corrente referente a este valor. Para os filmes corroídos com oxigênio, maiores taxas de corrosão foram observadas para as amostras dopadas com 4% e 10% de nitrogênio no total da mistura de gases, pois, devido à maior eficiência de dopagem do DLC para menores concentrações de nitrogênio, as ligações entre nitrogênio e carbono são mais fortes, sendo estas preferencialmente corroídas pelo oxigênio. Também se observou uma redução gradativa da emissividade dos filmes corroídos na medida em que se aumentava a concentração do oxigênio na mistura oxigênio/argônio ou quando se aumentava o tempo de corrosão, fixando a concentração de oxigênio. Isso ocorreu porque houve incorporação de oxigênio na superfície dos filmes, promovendo formação de ligações com afinidade eletropositiva, como a cetona e o éter [

Neste trabalho foram depositados e caracterizados filmes finos de DLC dopados com Ag no revestimento de telas de polipropileno de uso cirúrgico. Essas telas revestidas foram submetidas a teste microbiológico, com o intuito de avaliar a eficiência da dopagem com prata em inibir o crescimento bacteriano. Os filmes foram depositados por processo a plasma tipo pulverização catódica com dois magnetrons (dual- magnetron sputtering) sobre telas de polipropileno de uso cirúrgico (Marlex). Os filmes depositados foram caracterizados através das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (MFA) com o intuito de observar a estrutura superficial do filme. A composição do filme foi obtida através da técnica de espectroscopia de retroespalhamento de Rutherford (RBS), onde foi possível obter a porcentagem relativa dos elementos químicos presentes nos filmes. Os testes microbiológicos, in vitro, dos filmes depositados sobre a tela de polipropileno foram realizados com base no teste de disco difusão, onde amostras de telas revestidas com filmes foram colocadas sobre meio de cultura semeado com diferentes bactérias Escherichia coli e Staphylococcus aureus, em diferentes concentrações 106 e 108 UFC/ml. Foi possível obter filmes finos de DLC dopados com Ag com porcentagem que variam de 1,0 - 18,4 %. Observou-se que o tamanho das partículas que compõe o filme influenciam na formação do halo de inibição bacteriana e que a bactéria S. aureus demonstrou ser mais resistente a atuação dos filmes finos de DLC dopado com Ag e dos filmes de Ag, do que a bactéria E. coli.

Este trabalho descreve o estudo de filmes de carbeto de silício (SiC) depositados sobre substratos de silício e carbono vítreo por meio de sputtering de um alvo de SiC com pureza de 99,5%, localizado sobre o catodo magnetron de uma descarga de rádio-freqüência do gás argônio. As deposições foram realizadas variando-se a potência entre 100W e 500W, temperatura de substrato entre 100C e 500C e o tempo de deposição entre 15min e 60min. Durante as deposições a pressão de trabalho e a vazão argônio foram mantidas constantes em 3x10-3 Torr e 45 sccm, respectivamente. Os filmes depositados foram analisados por meio das técnicas de infra-vermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman, Retroespalhamento de Rutherford (RBS), perfilometria e levantamento de curvas de capacitância em função da tensão (C-V) e condutância em função da tensão (G-V). As análises FTIR identificaram bandas características à SiC nos filmes depositados, enquanto que os espectros Raman mostraram bandas correspondentes de SiC, Si, e C amorfos, sendo que em alguns casos houve tendência à cristalização. A análise RBS mostrou que a quantidade de Si e C na maioria dos filmes estão muito próximos, apontando para filmes estequiométricos, além de detectar impurezas como N e O. A caracterização elétrica mostrou, por meio de curvas C-V e G-V, uma significante corrente de fuga na região de acumulação. A fim de se investigar uma maneira de reduzir esta corrente de fuga, parte dos filmes depositados foram submetidos ao processo de recozimento a uma temperatura de 1000C, em atmosfera de nitrogênio, durante 60 min. Os resultados indicaram que o processo de recozimento promoveu uma drástica redução na corrente de fuga.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:19:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ABREU_Caio_2013.pdf: 2028939 bytes, checksum: 65ae46e6485e945dd8307afeb9a40953 (MD5) Previous issue date: 2013-02-19 / This work studied ultrathin films of titanium oxide were deposited on two substrates, such as pure Si (100) and glass corning 7059, by using r.f. magnetron sputtering with different oxygen flows and maintaining another parameters constant. For the purpose of this work, while keeping all parameters constant, varying only the oxygen flow (reactive gas), it was expected to identify the flow of transition between films of substoichiometric TiOx and TiO2 films, and analyze whether there forming nanostructured TiO2 films because the literature shows that variation of control parameters important characteristics of the nanoparticles as medium sized fraction of coverage of the substrate crystal structure and stoichiometry. The chemistries of the ultrathin films were analyzed through technique of Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS), the surface morphology by Atomic Force Microscopy (AFM), the crystallinity by X-Ray Diffraction (XRD) and the optical properties by UV-vis Spectroscopy. Were deposited ultrathin films with substoichiometric compositions for depositions with 0.10% O2 and 0.35% O2. For depositions between 0.67% O2 and 6.00% O2, films were obtained with concentrations of [O]/[Ti] of about 1.9, near the chemical composition of titanium dioxide (TiO2). Films with concentrations close to the TiO2 showed amorphous, but with characteristics of formation of anatase phase. The optical properties presented optical gap values between 3.33 eV and 3,78 eV and had no significant variation, as calculated by E03, E04 and ETauc methods. The roughness of the films decreased proportionally with increasing oxygen flow in the depositions. / No presente trabalho foram estudados filmes finos de óxido de titânio, depositados em dois substratos, Si (100) e vidro Corning 7059, por meio da utilização da técnica de pulverização catódica por rádio freqüência - magnetron sputtering r.f. - com diferentes fluxos de oxigênio e os outros parâmetros mantidos constantes. Com isso, esperava-se identificar o fluxo de transição entre os filmes de TiOx subestequiométricos e filmes de TiO2, analisar se haveria formação de filmes de TiO2 nanoestruturados e diferenças entre os gaps ópticos. As composições químicas dos filmes finos foram analisadas por meio da técnica de espectroscopia de retroespalhamento Rutherford (RBS), a morfologia da superfície por Microscopia de Força Atômica (AFM), a cristalinidade por difração de raios-X (XRD) e as propriedades ópticas por espectroscopia UV-Visível. Foram depositados filmes finos com composições subestequiométricas nas deposições com 0,10% de O2 e 0,35% de O2. Para deposições de O2 entre 0,67% e 6,00%, os filmes foram obtidos com concentrações de [O]/[Ti] de aproximadamente 1,9, ou seja, perto da composição química do dióxido de titânio (TiO2). Filmes com concentrações de [O]/[Ti] próximas ao TiO2 apresentaram-se amorfas, mas com características de formação de fase anatase. As propriedades ópticas não apresentaram nenhuma variação significativa nos valores de gap óptico, com valor entre 3,33 eV e 3,78 eV, calculado pelos métodos E03, E04 e ETauc. A rugosidade dos filmes diminuiu proporcionalmente com o aumento do fluxo de oxigênio nas deposições.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-10-24T15:44:07Z No. of bitstreams: 1 leisabrandrios.pdf: 3333252 bytes, checksum: eb46615b96454ef8cb84c80277532dff (MD5) / Approved for entry into archive by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2018-11-06T13:27:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 leisabrandrios.pdf: 3333252 bytes, checksum: eb46615b96454ef8cb84c80277532dff (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-06T13:27:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 leisabrandrios.pdf: 3333252 bytes, checksum: eb46615b96454ef8cb84c80277532dff (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, filmes finos de Óxido de Índio-Estanho (ITO) foram crescidos sobre substratos de vidro e de quartzo, pela técnica de deposição por pulverização catódica com radiofrequência assistida por um campo magnético constante do inglês “RF Magnetron Sputtering” à temperatura ambiente. O objetivo do trabalho foi estudar a influência dos parâmetros de deposição nas propriedades elétricas, ópticas e estruturais desses filmes. Caracterizações elétricas, ópticas e estruturais foram realizadas, respectivamente, por medidas de Efeito Hall, absorção óptica no UV-VIS e difração de Raios-X. Observou-se que os parâmetros de deposição - potência de pulverização e pressão de trabalho - têm forte influência sobre as propriedades elétricas e estruturais dos filmes finos ITO, mas a transmitância óptica na região visível (400 ˂ λ ˂ 700) nm sempre esteve acima de 80% para todos os filmes a 550 nm. Por meio das medidas de difração de Raios-X verificamos que os filmes apresentaram pequena orientação na direção [111] e a cristalinidade dos filmes aumentou com o acréscimo da potência de pulverização. A otimização dos parâmetros de crescimento reduziu a resistividade elétrica dos filmes, principalmente devido ao aumento da concentração e da mobilidade dos portadores de carga. Os melhores filmes finos foram obtidos com a potência de pulverização de 140 W, pressão de trabalho de 0,08 mbar e fluxo de argônio de 300 sccm, com baixa resistividade elétrica, e mobilidade e concentração de portadores elevadas de, respectivamente, 8,81 x 10⁻⁴ Ωcm, 9,98 cm²/Vs e 6,30 x 10²⁰ cm⁻³, aliados a uma alta transmitância óptica de 97,7% em 550nm e gap óptico de 3,78 eV. O filme otimizado foi utilizado como cátodo em um diodo emissor de luz orgânico (OLEDs) que apresentou uma eficiência satisfatória quando comparado a um dispositivo similar feito com ITO comercial. O próximo passo foi produzir um diodo emissor de luz orgânico transparente (TOLED), que emite luz para ambos os lados usando filmes transparentes de ITO para ânodo e cátodo. Para isso, as películas de ITO foram depositadas sobre camadas orgânicas, que são sensíveis a potências de pulverização elevadas. Assim, uma nova série de deposições com diferentes pressões de trabalho foram realizadas mantendo-se a potência fixa em 40 W. O melhor filme com esta potência menor foi obtido com pressão de trabalho de 0,08 mbar e fluxo de argônio de 300 sccm. Estes filmes apresentaram, como resistividade elétrica, mobilidade e concentração de portadores, 3,99 x 10⁻³ Ωcm, 2,07 cm²/Vs e 7,55 x 10²⁰ cm⁻³, respectivamente. Eles também mostraram uma transmitância acima de 92% para 400 < λ < 700 nm e gap óptico de 3,50 eV. Através das medidas de XRD, verificamos que todos os filmes depositados com baixa potência de pulverização apresentaram uma banda amorfa com picos de difração referentes a direção [111] com baixa intensidade, indicando que as películas são praticamente amorfas. Finalmente, serão apresentados os resultados da caracterização de TOLEDs, utilizando os filmes de ITO otimizados fabricados com uma potência de 40 W. / In this work, thin films of Indium-Tin Oxide (ITO) were grown onto glass and quartz substrates by R.F. Magnetron Sputtering deposition technique at room temperature. The objective of this work was to study the influence of deposition parameters on the electrical, optical and structural properties of these films. Electrical, optical and structural characterizations were performed, by Hall Effect measurements, UV-VIS optical absorption and X-ray diffraction, respectively. It was observed that the deposition parameters – sputtering power and working pressure– have a strong influence on the electrical and structural properties of ITO thin films, but the optical transmittance in the visible region (400 ˂ λ ˂ 700) nm was always above 80 % for all films at 550 nm. By means of the XRD measurements, we verified that the films showed small orientation in the direction [111] and the crystallinity of the films increased with the increase of the sputtering power. The optimization of growth parameters reduced the electrical resistivity of the films mainly because of the increase of carrier concentration and carrier mobility. Thin films with the best electrical properties were obtained with sputtering power of 140 W, working pressure of 0.08 mbar and argon flow of 300 sccm. The best ITO thin films had electrical resistivity of 8.81 x 10⁻⁴ Ωcm, mobility of 9.98 cm²/Vs, and carrier concentration of 6.30 x 10²⁰ cm⁻³ together with a high optical transmittance of 97.7 % at 550 nm and a band gap of 3.78 eV. The optimized film was used as cathode in an organic light-emitting diode (OLEDs) that presented a satisfactory efficiency when compared to a similar device made with commercial ITO. The next step was to produce a Transparent Organic Light Emitting Diode (TOLED), which emits light from both sides by using ITO transparent films for both anode and cathode. To do so, ITO films were deposited on top of organic active layers, which are sensitive to high sputtering powers. So a new series of depositions with different working pressures were performed with a fixed power of 40 W. The best film with this smaller power was obtained with working pressure of 0.08 mbar and argon flow of 300sccm. These films presented, as electrical resistivity, mobility and carrier concentration, 3.99 x 10⁻³ Ωcm, 2.07 cm2 / Vs and 7.55 x 10²⁰ cm⁻³, respectively. They also showed a transmittance above 92 % for 400 < λ < 700 nm and band gap of 3.50 eV. Through X rays difraction measurements, we verified that all films deposited with low sputtering power presented an amorphous band with diffraction peaks referring to the [111] direction with low intensity, indicating that the films are practically amorphous. Finally, the results of the characterization of TOLEDs presented, using the optimized ITO films made with a sputtering power of 40 W.