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Constru??o de um aparato experimental para monitoramento in situ da deposi??o de filmes finos de tit?nio por magnetron sputtering / Construction of an experimental apparatus for in situ monitoring of thin film deposition by magnetron sputtering titanium

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2011-12-09 / The technique of surface coating using magnetron sputtering is one of the most widely used in the surface engineering, for its versatility in obtaining different films as well as in the micro / nanometric thickness control. Among the various process parameters, those related to the active species of the plasma are of the most fundamental importance in the mechanism and kinetics of deposition. In order to identify the active species of the plasma, parameters such as gas flow, pressure and density of electric power were varied during titanium coating on glass substrate. By flowing argon gas of 10, 20, 30, 40 and 50 sccm (cubic centimeters per minute) for each gas flow a sequential scan of the electric current of 0.10, 0.20, 0.30, 0.40 , 0.50 A. The maximum value of 0.50 A was chosen based both on literature data and on limitations of the equipment. The monitoring of plasma species present during the deposition was carried out in situ by the technique of optical emission spectroscopy (OES) through the spectrometer Ocean Optics USB2000 Series. For this purpose, an apparatus was developed to adapt the OES inside the plasma reactor to stay positioned closest to the target. The radiations emitted by the species were detected by an optical fiber placed behind the glass substrate and their intensities as a function of wavelength were, displayed on a monitor screen. The acquisition time for each condition of the plain parameters was related to the minima of spectral lines intensities due to the film formed on the substrate. The intensities of different emission lines of argon and titanium were then analyzed as a function of time, to determine the active species and estimate the thickness of the deposited films. After the deposition, the coated glasses thin films were characterized by optical transmittance through an infrared laser. It was found that the thickness and deposition rate determined by in situ analysis were consistent with the results obtained by laser transmittance / t?cnica de revestimento superficial utilizando magnetron sputtering ? uma das mais utilizadas pela engenharia de superf?cie, pela sua versatilidade na obten??o de diferentes filmes bem como no controle micro/nanom?trico de sua espessura. Dentre os v?rios par?metros do processo, aqueles relacionados com as esp?cies ativas do plasma s?o de fundamental import?ncia no mecanismo e cin?tica da deposi??o. Com o objetivo de identificar as esp?cies ativas do plasma, par?metros como fluxo de g?s, press?o de trabalho e densidade de pot?ncia el?trica foram variados durante o revestimento de tit?nio em substrato de vidro. Foi utilizado arg?nio com fluxos de 10; 20; 30; 40 e 50 sccm (cent?metro c?bico por minuto) e para cada fluxo de g?s uma varredura sequencial da corrente el?trica de 0,10; 0,20; 0,30; 0,40; 0,50A (amp?res). O valor de m?ximo de 0,50A foi escolhido com base em dados da literatura e limita??es do equipamento. O monitoramento das esp?cies do plasma presentes durante a deposi??o foi realizado "in situ", pela t?cnica de espectroscopia de emiss?o ?ptica (EEO) atrav?s do espectr?metro USB2000 Series da Ocean Optics. Para isso um aparato foi desenvolvido para adaptar o EEO dentro do reator de plasma de maneira que ficasse posicionado o mais pr?ximo poss?vel do alvo. As radia??es emitidas pelas esp?cies foram detectadas atrav?s de uma fibra ?ptica colocada por tr?s do substrato de vidro e suas intensidades, em fun??o do comprimento de onda, foram exibidas na tela de um monitor. O tempo de aquisi??o para cada condi??o de par?metro do plasma foi aquele em que a intensidade espectral deca?a para zero, devido ao filme formado no substrato. As intensidades de diferentes linhas de emiss?o de arg?nio e de tit?nio foram ent?o analisadas em fun??o do tempo, para determinar as esp?cies ativas e estimar a espessura dos filmes depositados. Ap?s a deposi??o, os filmes finos que revestiram os vidros foram caracterizados por transmit?ncia optica, atrav?s de um laser no infravermelho. Verificou-se que os valores da espessura e da taxa de deposi??o s?o determinada pela an?lise "in situ", foram coerentes com os resultados obtidos atraves da transmit?ncia por laser

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/12805
Date09 December 2011
CreatorsNascimento, Igor Oliveira
ContributorsCPF:09621199468, http://lattes.cnpq.br/7441669258580942, Lima, K?ssio Michell Gomes de, CPF:03144855464, http://lattes.cnpq.br/6928918856031880, Nubar, Bogos, CPF:75711842749, http://lattes.cnpq.br/4303264012231995, Alves J?nior, Clodomiro
PublisherUniversidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Ci?ncia e Engenharia de Materiais, UFRN, BR, Processamento de Materiais a partir do P?; Pol?meros e Comp?sitos; Processamento de Materiais a part
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Formatapplication/pdf
Sourcereponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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