Caracterização de multicamadas TiO2/TiNxOy por técnicas de difração de raios-X

Autor: Thalita Chiaramonte
Přispěvatelé: Cardoso, Lisandro Pavie, 1950, Scarminio, Jair, Gorenstein, Annette, Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Física Gleb Wataghin, Programa de Pós-Graduação em Física, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2003
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
Popis: Orientador: Lisandro Pavie Cardoso Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Técnicas de Difração de Raios-X foram utilizadas com o objetivo de caracterizar as propriedades mecânicas de filmes finos e multicamadas de TiO2 e TiNxOy, com diferentes espessuras, crescidas por deposição química de organometálicos em fase vapor a baixa pressão (LP-MOCVD) sobre substratos de Si(001) e Al2O3(012) (safira). Foram realizadas experiências com refletometria de raios-X e microscopia de força atômica para uma inicial caracterização estrutural das amostras. O mapeamento do ângulo de Bragg com a medida do raio de curvatura do substrato permitiu a determinção da natureza e valor das tensões mecânicas geradas pela deposição dos filmes finos sobre os substratos. Para filmes finos de TiO2 e TiNO foram determinados valores de tensão da ordem de 109 e 1010 N/m2 , para substratos de Si(001) e Al2 O3(012), respectivamente. Tensões compressivas (amostras sobresafira) e compressivas passando para trativas (amostras sobre silício) com o aumento da espessura foram determinadas. No entanto, usando o método desenvolvido baseado na difração múltipla de raios-X (DM), tensões trativas (filmes de TiO2) e compressivas (TiNO) foram obtidas para as mesmas amostras sobre Si. A DM permitiu mostrar que a interface do filme/substrato torna-se mais imperfeita com o aumento da espessura dos filmes de (TiO2 e TiNO) e alcançam um valor de saturação para filmes acima de 150 ° A. Além disso, a caracterização da primeira estrutura epitaxial TiO2/TiNxOy(dopagem-d) depositada sobre TiO2(110) confirmou o crescimento epitaxial da amostra com boa qualidade de interfaces, permitiu determinar a espessura das camadas de TiO2 (850 ° A) e mostrou boa perfeição cristalina (largura mosaico de 15") na interface estrutura/substrato Abstract: X-ray Diffraction techniques were used in this work aiming to characterize mechanical properties of TiO2 and TiNO multi-layers grown by LP-MOCVD with different thicknesses on Si(001) and Al2 O3(012) (sapphire) substrates. Measurements using x-ray reflectivity and atomic force microscopy provided the preliminary structural sample characterization. Bragg angle mapping via substrate curvature radius measurement allow the determination of the mechanical strain value and type induced during the film deposition process. Strain of the order of 109 and 1010 N/m2were obtained for TiO2 and TiNO films on Si(001) and Al2 O3(012), respectively. Compressive strain (samples on sapphire) and compressive turning to tensile as a function of the film thickness (samples on Si) were determined. However, by using the developed method based on x-ray multiple diffraction on the same samples on Si, tensile (TiO2) and compressive (TiNO) strains were obtained. The multiple diffraction allows to show that the film/substrate interface becomes more imperfect for thicker films (TiO2 and TiNO) and reaches a plateau (saturation) around 65" for film thickness above 150 ° A. Furthermore, the characterization of the first epitaxial structure Ti O2/TiNO(d-doping) on TiO2(110) has confirmed the epitaxial growth with good quality interfaces, has allowed to obtain the TiO2 layer thickness (850 ° A) and also, has shown good crystalline perfection (mosaic spread 15") of the structure/substrate interface Mestrado Física Mestra em Física
Databáze: OpenAIRE
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