Porta substratos para um sistema de pulverização catódica. Aplicação na obtenção de TiO2.

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Física

Para a implementação da possibilidade de obtenção dos filmes de TiO2 por descarga de magnetrão, em diferentes fases cristalinas e para diferentes aplicações, foi necessário a construção de um porta substratos para um sistema de pulverização catódica, que permitisse um controlo de temperatura até os 750 ºC, e a polarização do mesmo. O presente trabalho teve como objectivos principais, o desenho e construção de um porta substratos, a concepção de um software que controle e monitorize os parâmetros relevantes do processo de crescimento do filme, além de controlar a temperatura do porta substratos e a tensão de polarização. Esta tese pretende descrever como foram executadas as tarefas propostas, e ultrapassados os condicionalismos experimentais inerentes aos trabalhos deste género. Pretende-se igualmente apresentar e explicar os softwares desenvolvidos, que representam grande parte do trabalho executado. Esta tese encontra-se dividida em cinco capítulos. No primeiro capítulo é feita uma introdução a Física de Plasmas e das descargas luminescentes anómalas, necessária para o entendimento da pulverização catódica, técnica utilizada para a obtenção dos filmes finos neste trabalho. Na Física dos Plasmas, dá-se ênfase aos processos que determinam as características dos filmes e seu modo de obtenção. Termina-se fazendo uma pequena abordagem aos filmes finos e filmes de TiO2. No segundo capítulo descreve-se o sistema SIDEBI (Sistema de deposição de películas Binárias), sistema utilizado para fazer o trabalho experimental. Descrevem-se os equipamentos que são determinantes para medir os parâmetros que se quer controlar e monitorizar: como a pressão, a taxa de deposição e a espessura do filme. Neste capítulo também abordam-se os softwares desenvolvidos para controlar e monitorizar: a fonte de alimentação da descarga, a unidade de medida da taxa de deposição e os medidores de pressão do sistema.No terceiro capítulo focam-se as características do porta substratos construído, descrevendo e apresentando sua construção. Neste mesmo capítulo é apresentado o software desenvolvido para controlar e monitorizar a sua temperatura e também o software concebido para controlar a fonte que irá polarizá-lo. No quarto capítulo apresenta-se e explica-se o software final, onde estão integradas todas as rotinas desenvolvidas para controlar e monitorizar cada um dos parâmetros de forma individual. Finaliza-se com a apresentação dos resultados experimentais, resultado do teste de calibração do porta substratos e resultado da experiência de produção de filmes com estrutura cristalina. No quinto capítulo são apresentadas conclusões.