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Filmes finos de SiO2 nanoporosos produzidos por irradia??o i?nica : depend?ncia com a energia de irradia??o e propriedades refletoras

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Previous issue date: 2007-08-07 / ?ons de diferentes n?meros at?micos e com energias entre 1 e 2200 MeV foram usados para bombardear em flu?ncias baixas, filmes de SiO2 crescidos termicamente sobre substrato de sil?cio. Ap?s a irradia??o, os filmes foram submetidos a um ataque qu?mico em solu??o aquosa de HF, produzindo buracos c?nicos nesses filmes, com abertura que variaram de poucos nan?metros at? ≈150 nm. Os filmes foram analisados sobre microscopia de for?a at?mica e microscopia eletr?nica de transmiss?o. O di?metro das cavidades c?nicas, o ?ngulo de cone, e a dispers?o foram determinados em fun??o da energia depositada pelos ?ons por unidade de comprimento (dE/dx) para uma condi??o de ataque fixa. As cavidades s?o observadas nas amostras irradiadas, apenas quando o poder de freamento eletr?nico (dE/dx)e ? maior que 200 e V/?. Este limiar independe do valor do poder de freamento nuclear (dE/dx)n dos ?ons incidentes. Inicialmente, para energias baixas na zona do limiar, os poros t?m contornos pouco definidos e uma distribui??o de tamanhos relativamente grande (15 - 20%). Com o aumento do poder de freamento eletr?nico, os poros aumentam de tamanho at? um valor de satura??o. O ?ngulo de cone dos poros e a distribui??o de tamanhos modificam-se fortemente numa estreita faixa de dE/dx (entre 250 - 400 eV/?). Nessa regi?o de transi??o, o ?ngulo de abertura dos cones passa de ≈85? para 20?, e a dispers?o de tamanhos baixa de ≈20% para 4%. Para (dE/dx)e ≥ 450 eV/? a varia??o no tamanho, ?ngulo de cone e dispers?o das cavidades ? pequena, indicando que nesse regime as trilhas de danos s?o cont?nuas e de igual tamanho. A evolu??o da forma e tamanho das cavidades com o poder de freamento, esta associada com as modifica??es na estrutura de danos ao longo das trilhas i?nicas, que passa de descont?nua para cont?nua com o aumento do poder de freamento.?ons de diferentes n?meros at?micos e com energias entre 1 e 2200 MeV foram usados para bombardear em flu?ncias baixas, filmes de SiO2 crescidos termicamente sobre substrato de sil?cio. Ap?s a irradia??o, os filmes foram submetidos a um ataque qu?mico em solu??o aquosa de HF, produzindo buracos c?nicos nesses filmes, com abertura que variaram de poucos nan?metros at? ≈150 nm. Os filmes foram analisados sobre microscopia de for?a at?mica e microscopia eletr?nica de transmiss?o. O di?metro das cavidades c?nicas, o ?ngulo de cone, e a dispers?o foram determinados em fun??o da energia depositada pelos ?ons por unidade de comprimento (dE/dx) para uma condi??o de ataque fixa. As cavidades s?o observadas nas amostras irradiadas, apenas quando o poder de freamento eletr?nico (dE/dx)e ? maior que 200 e V/?. Este limiar independe do valor do poder de freamento nuclear (dE/dx)n dos ?ons incidentes. Inicialmente, para energias baixas na zona do limiar, os poros t?m contornos pouco definidos e uma distribui??o de tamanhos relativamente grande (15 - 20%). Com o aumento do poder de freamento eletr?nico, os poros aumentam de tamanho at? um valor de satura??o. O ?ngulo de cone dos poros e a distribui??o de tamanhos modificam-se fortemente numa estreita faixa de dE/dx (entre 250 - 400 eV/?). Nessa regi?o de transi??o, o ?ngulo de abertura dos cones passa de ≈85? para 20?, e a dispers?o de tamanhos baixa de ≈20% para 4%. Para (dE/dx)e ≥ 450 eV/? a varia??o no tamanho, ?ngulo de cone e dispers?o das cavidades ? pequena, indicando que nesse regime as trilhas de danos s?o cont?nuas e de igual tamanho. A evolu??o da forma e tamanho das cavidades com o poder de freamento, esta associada com as modifica??es na estrutura de danos ao longo das trilhas i?nicas, que passa de descont?nua para cont?nua com o aumento do poder de freamento. Em baixas energias, aglomerados de defeitos s?o pouco prov?veis e a trilha de danos n?o ? revel?vel (isto ?, n?o gera poro). Em energias intermedi?rias, flutua??es na deposi??o de energia ocorrem, resultando na forma??o de trilhas descont?nuas e uma alta dispers?o de tamanhos nas cavidades processadas. C?lculos baseados no modelo "thermal spike" reproduziram satisfatoriamente os valores encontrados para os (dE/dx)limiar, se a forma??o de uma zona fundida ao longo da trilha i?nica ? usada como crit?rio de produ??o de trilhas revel?veis. As propriedades refletoras das camadas de SiO2/Si nanoestruturadas por bombardeio i?nico foram investigadas na regi?o espectral de 350 - 1300 nm. Resultados preliminares indicam valores de reflet?ncia menores que as camadas sem poros e pr?ximos de 15%.

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.pucrs.br:tede/3287
Date07 August 2007
CreatorsDallanora, Ar?cia Oliveira
ContributorsPapal?o, Ricardo Meurer
PublisherPontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia e Tecnologia de Materiais, PUCRS, BR, Faculdade de Engenharia
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguagePortuguese
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Formatapplication/pdf
Sourcereponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS, instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, instacron:PUC_RS
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
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