Study of structural and optical properties of ceramic films of pzt family materials with perovskite structure

Autor: Lobo, Augusto César Gonçalves
Přispěvatelé: Gomes, E. Matos, Universidade do Minho
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2003
Předmět:
Zdroj: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
instacron:RCAAP
Popis: Neste trabalho apresenta-se uma caracterização experimental do material cerâmico ferroeléctrico PZTN, produzido sob a forma de filme sobre um substrato de silício (111), utilizando a técnica de ablação por laser pulsado. A caracterização é feita em função de vários parâmetros, tais como: composição do alvo, pressão de vácuo e a emperatura do substrato durante a deposição. As técnicas de caracterização utilizadas são: difractometria de raios-X (XRD); espectrofotometria óptica de transmissão e reflectância, na gama (NIR-VIS-NUV), isto é, do ultra-violeta próximo ao infravermelho próximo; perfilometria e espectroscopia Raman. A partir dos resultados de raio-X obtém-se os parâmetros estruturais, a e α, as fases presentes perovsquite e pirocloro) e uma estimativa do tamanho das cristalites. Calculam-se as tensões internas do material, a partir de resultados de difractometria de raios-x, em função dos ângulos Ψ e θ. Os resultados obtidos por perfilometria permitem obter os valores da espessura dos filmes, bem como a rugosidade dos mesmos. A espectroscopia Raman permite confirmar a fase cristalográfica dos filmes, entre as fases ferroeléctrica tetragonal e ferroeléctrica romboédrica. As medidas de reflectância óptica permitem determinar o índice de refracção dos filmes e obter uma estimativa da sua espessura.
In this thesis it is presented an experimental study of ferroelectric ceramic PZTN films deposited on silicon substrates with orientation (111), using the technique of ablation by pulsed laser. The charaerization is performed as a function of several parameters, such as: the target composition, pressure inside the chamber and temperature of the substrate during the deposition. The techniques used for characterization are: X-ray difractometry (XRD); optical spectroscopy of transmission and reflectance, in the (NIR-VIS-NUV) range; profilometry and Raman spectroscopy. From the x-ray annalysis, we obtained the structural parameters, a and α, the crystalographic phases (perovskite and/or pyrochlore) and an estimation of the size of the crystalites. The internal stress in the material is calculated from results of difractometry with variation of the angles ψ and θ. The results gotten for profilometry allow to get the values of the thickness of the films, as well as their roughness. The Raman spectroscopy allow to confirm the crystalografic phase of the films, distinguishing between the ferroelectric tetragonal and ferroelectric romboedric. Ones the measures of optical reflectance allowed to determine the refractive index of the films and to get an estimate of their thickness.
Databáze: OpenAIRE
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