[pt] Neste trabalho são apresentados os efeitos da diluição da
atmosfera precursora de metano por três gases nobres (Ar,
Ne e He) nas propriedades mecânicas e na microestrutura de
filmes de carbono amorfo hidrogenado (a-C:H). Tanto a
influência da diluição da atmosfera precursora de metano
(para Vb=-350 V), como da variação da tensão de
autopolarização (Vb) são estudadas. A influência da
temperatura do substrato também é estudada para três
temperaturas do substrato (250 K, 300 K e 420 K) em filmes
depositados em atmosferas de 100% CH4 e 2% CH4+98% Ar. Os
filmes foram depositados utilizando a técnica de Deposição
Química na Fase Vapor Assistida por Plasma (PECVD). As
propriedades mecânicas e estruturais foram investigadas com
o uso das técnicas nucleares (retroespalhamento Rutherford
e detecção de íons de recuo elástico), espectroscopia de
absorção no infravermelho, espectroscopia Raman, microscopia
de força atômica, medidas de ângulo de contacto, medidas de
tensão interna (por perfilometria) e medidas da dureza (por
nanoindentação). Os resultados obtidos mostraram que a
diluição da atmosfera precursora de metano por gases nobres
não induz modificações substanciais à microestrutura do
filme ou às propriedades mecânicas. Pelo contrário, os
resultados mostraram que tanto a composição, como a
microestrutura e as propriedades mecânicas dos filmes são
fortemente dependentes da energia de bombardeamento dos
íons. Também foi observada uma dependência das propriedades
mecânicas e estruturais dos filmes em função da
temperatura do substrato. Resultados experimentais
importantes e originais foram obtidos a partir da medida da
rugosidade dos filmes usando microscopia de força atômica
que sugerem uma transição nos mecanismos de formação dos
filmes de a-C:H de predominantemente por adsorção/difusão
para a predominância dos processos balísticos. / [en] In this work, the effects of the dilution of the precursor
methane atmosphere by three noble gases (Ar, Ne and He) on
the mechanical properties and the microstructure of
hydrogenated amorphous carbon films (a-C:H) are presented.
The influence of the precursor atmosphere (for Vb=-350 V)
and the variation of the self-bias voltage (Vb) are
studied. The influence of the substrate temperature also is
studied for three temperatures 250 K, 300 K and 420 K for
films deposited in atmospheres of 100% CH4 and 2% CH4 + 98%
Ar. The films were deposited by Plasma Enhance Chemical
Vapor Deposition (PECVD). The mechanical and structural
properties were investigated with the use of the nuclear
techniques (Rutherford backscattering and elastic recoil
detection analysis), infrared and Raman spectroscopies,
atomic force microscopy, contact angle measurements,
internal stress and hardness measurements. The results
shown that the precursor atmosphere dilution by noble gases
did not induce substantial modifications in the
microstructure or in the mechanical properties of the
films. On the other side, the results shown that the
composition, the microstructure and the mechanical
properties of the films are strongly dependent on the ion
bombardment regime. The dependence of the mechanical and
structural properties of the films as a function of the
substrate temperature was also investigated. Experimental
results had been obtained from the film roughness
measurements using atomic force microscopy. These results
suggest the transition from predominantly
adsorption/diffusion mechanisms to the predominance of the
ballistic processes in the formation mechanisms of the a-
C:H films.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:4120 |
| Date | 13 November 2003 |
| Creators | GIL CAPOTE RODRIGUEZ |
| Contributors | FERNANDO LAZARO FREIRE JUNIOR |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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