Filmes nanométricos de FeN e ALN crescidos por sputtering e aplicações do efeito peltier

This study will show the capability of the reactive/nonreactive sputtering (dc/rf) technique at low power for the growth of nanometric thin films from magnetic materials (FeN) and widegap semiconductors (AlN), as well as the technological application of the Peltier effect using commercial modules of bismuth telluride (Bi2Te3). Of great technological interest to the high-density magnetic recording industry, the FeN system represents one of the most important magnetic achievements; however, diversity of the phases formed makes it difficult to control its magnetic properties during production of devices. We investigated the variation in these properties using ferromagnetic resonance, MOKE and atomic force microscopy (AFM), as a function of nitrogen concentration in the reactive gas mixture. Aluminum nitride, a component of widegap semiconductors and of considerable interest to the electronic and optoelectronic industry, was grown on nanometric thin film for the first time, with good structural quality by non-reactive rf sputtering of a pure AlN target at low power (≈ 50W). Another finding in this study is that a long deposition time for this material may lead to film contamination by materials adsorbed into deposition chamber walls. Energy-dispersive X-ray (EDX) analysis shows that the presence of magnetic contaminants from previous depositions results in grown AlN semiconductor films exhibiting magnetoresistance with high resistivity. The Peltier effect applied to commercially available compact refrigeration cells, which are efficient for cooling small volumes, was used to manufacture a technologically innovative refrigerated mini wine cooler, for which a patent was duly registered

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Neste trabalho será mostrado a habilidade da técnica de sputtering (dc/rf) reativo/não-reativo a baixa potência para o crescimento de filmes nanométricos de materiais magnéticos (FeN) e semicondutores de gap largo (AlN) assim como a aplicação tecnológica do efeito peltier por módulos comerciais de Telureto de Bismuto (Bi2Te3). De grande interesse tecnológico para indústria de gravação magnética de altas densidades o sistema FeN apresenta um dos mais altos momentos magnéticos, entretanto a diversidade de fases formadas torna-o ainda, de difícil controle as suas propriedades magnéticas para produção de dispositivos. Neste trabalho foi investigado a variação destas propriedades por ressonância ferromagnética, MOKE e microscopia de força atômica (AFM) em função da concentração de nitrogênio na mistura gasosa do crescimento reativo. O Nitreto de Alumínio, enquadrado nos semicondutores de gap largo e de grande interesse na indústria eletrônica e optoeletrônica foi crescido em filmes nanométricos, de modo inédito, com boa qualidade estrutural a partir de alvo puro de AlN por sputtering rf não-reativo a baixa potência (~50W). Outra verificação deste trabalho é que o longo tempo de deposição para este material, pode levar a contaminação dos filmes por materiais adsorvidos nas paredes da câmara de deposição. A investigação por EDX mostra a presença de contaminantes magnéticos, provenientes de deposições anteriores, leva os filmes semicondutores de AlN crescidos a apresentarem magnetoresistência com resistividade alta. O efeito peltier aplicado nas células compactas de refrigeração disponíveis comercialmente e eficientes para resfriamento de pequenos volumes foi aplicada na criação de uma adega refrigerada disponibilizado para a indústria local como inovação tecnológica com registro de patente