Preparação e caracterização óptica de filmes nanocristalinos de GaAs:H depositados por RF magnetron sputtering

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Influência da temperatura e do tipo de substrato em filmes de GaN depositados por magnetron sputtering reativo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Otimização do processo de deposição de filmes TiO2:Mn usando RF magnetron sputtering

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Silica-based Nano-coating on Zirconia Surfaces Using Reactive Magnetron Sputtering: Effect on Chemical Adhesion of Resin Cements

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito da pressão em filmes finos de ZnO:Al por RF Magnetron sputtering reativo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo das propriedades ópticas e vibracionais de filmes de GaN dopados com Mn elaborados por RF Magnetron Sputtering Reativo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Growth evolution of self-textured ZnO films deposited by magnetron sputtering at low temperatures

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Morphological and electrical evolution of ZnO:Al thin films deposited by rf magnetron sputtering onto glass substrates

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Al-doping effect on the surface morphology of zno films grown by reactive rf magnetron sputtering

Zinc oxide (ZnO) and aluminum-doped zinc oxide (ZnO:Al) thin films were deposited onto glass and silicon substrates by RF magnetron sputtering using a zinc-aluminum target. Both films were deposited at a growth rate of 12.5 nm/min to a thickness of around 750 nm. In the visible region, the films exhibit optical transmittances which are greater than 80%. The optical energy gap of ZnO films increased from 3.28 eV to 3.36 eV upon doping with Al. This increase is related to the increase in carrier density from 5.9 × 1018 cm−3 to 2.6 × 1019 cm−3 . The RMS surface roughness of ZnO films grown on glass increased from 14 to 28 nm even with only 0.9% at Al content. XRD analysis revealed that the ZnO films are polycrystalline with preferential growth parallel to the (002) plane, which corresponds to the wurtzite structure of ZnO.

Nanoestruturas de GaN crescidas pelas técnicas de epitaxia por magnetron sputtering e epitaxia por feixe molecular

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

The β to α phase transition of tantalum coatings deposited by modulated pulsed power magnetron sputtering

Tantalum coatings are of particular interest today as promising candidates to replace potentially hazardous electrodeposited chromium coatings for tribological and corrosion resistant applications, such as the internal lining on large-caliber gun barrels. Tantalum coatings have two crystalline phases, α-Ta (body-centered-cubic) and β-Ta (metastable tetragonal) that exhibit relatively different properties. Alpha-Ta is typically preferred for wear and corrosion resistant applications and unfortunately, is very difficult to deposit without the assistance of substrate heating or post-annealing treatments. Furthermore, there is no general consensus on the mechanism which causes α or β to form or if there is a phase transition or transformation from β → α during coating deposition. In this study, modulated pulsed power (MPP) magnetron sputtering was used to deposit tantalum coatings with thicknesses between 2 and 20 μm without external substrate heating. The MPP Ta coatings showed good adhesion and low residual stress. This study shows there is an abrupt β → α phase transition when the coating is 5–7 μm thick and not a total phase transformation. Thermocouple measurements reveal substrate temperature increases as a function of deposition time until reaching a saturation temperature of ~ 388 °C. The importance of substrate temperature evolution on the β → α phase transition is also explained.

Filmes de óxido de zinco e nitreto de zinco depositados por magnetron sputtering com diferentes pressões de argônio, oxigênio e nitrogênio.

O óxido de zinco é um material semicondutor que apresenta alta transparência óptica no espectro visível, alta energia de ligação de éxcitons e piezoeletricidade. Por suas propriedades, ele é utilizado na área de sensores, eletrodos transparentes e dispositivos optoeletrônicos. No entanto, sua utilização ainda é limitada pela dificuldade de obtenção de condutividade tipo p, cujo principal dopante é o nitrogênio, devido à assimetria de dopagem ocasionada por defeitos intrínsecos do material, dopagem em valências diferentes das esperadas e formação de níveis de aceitadores profundos na banda proibida. A aplicação em dispositivos piezoelétricos também exige alta resistividade e ótimas propriedades cristalinas. Muitos processos de deposição estabelecidos hoje ainda utilizam altas temperaturas, o que impede sua deposição sobre superfícies ou substratos sensíveis a altas temperaturas. O objetivo deste trabalho é desenvolver técnicas de deposição de filmes de ZnO, principalmente em baixas temperaturas ( 100°C), pelo método de magnetron sputtering de rádio frequência, para avaliar a influência dos gases de processo nas características estruturais, estequiométricas, elétricas e ópticas dos filmes. Para isso, foram obtidos filmes utilizando pressão total de argônio, e pressões parciais de argônio e oxigênio e argônio e nitrogênio, utilizando alvo cerâmico de óxido de zinco ou alvo metálico de zinco. Para alvo de ZnO, filmes com condutividade tipo n foram obtidos em ambiente de argônio, em condições que geraram deficiências de oxigênio. Filmes altamente resistivos foram obtidos com a utilização de pressão parcial de oxigênio no gás de processo, em condições que resultaram em filmes estequiométricos, inclusive com condutividade tipo p. Condutividade tipo p mais alta foi observada, apenas por ponta quente, para uma amostra obtida em argônio logo após a utilização de nitrogênio na câmara de processo, que provavelmente sofreu influência da dopagem não intencional do cobre, que foi identificado como um contaminante do processo devido à estrutura da câmara. Para alvo de Zn, observou-se a formação de nitreto de zinco, que demonstrou alta capacidade de oxidação em ambiente atmosférico, e portanto, transforma-se naturalmente ao longo do tempo ou por processos de oxidação térmica em ZnO dopado com nitrogênio. Filmes de ZnO produzidos a partir de nitreto de zinco foram os únicos dos testados que apresentaram fotoluminescência característica do ZnO, mesmo para processos onde não houve aquecimento intencional.

Microstructure of MmM(5)/Mg multi-layer hydrogen storage films prepared by magnetron sputtering

Multi-layer hydrogen storage thin films with Mg and MmNi(3.5)(CoAlMn)(1.5) (here Mm denotes La-rich mischmetal) as alternative layers were prepared by direct current magnetron sputtering. Transmission electron microscopy investigation shows that the microstructure of the MmNi(3.5)(CoAlMn)(1.5) and Mg layers are significantly different although their deposition conditions are the same. The MmNi(3.5)(CoAlMn)(1.5) layer is composed of two regions: one is an amorphous region approximately 4 nm thick at the bottom of the layer and the other is a nanocrystalline region on top of the amorphous region. The Mg layer is also composed of two regions: one is a randomly orientated nanocrystalline region 50 nm thick at the bottom of the layer and the other is a columnar crystallite region on top of the nanocrystalline region. These Mg columnar crystallites have their [001] directions parallel to the growth direction and the average lateral size of these columnar crystallites is about 100 nm. A growth mechanism of the multi-layer thin films is discussed based on the experiment results. Wiley-Liss, Inc.

Microstructure of MmM(5)/Mg multi-layer films prepared by magnetron sputtering

Microstructure of MmNi(3.5)(CoAlMn)(1.5)/Mg (here Mm denotes La-rich mischmetal) multi-layer hydrogen storage thin films prepared by direct current magnetron sputtering was investigated by cross-sectional transmission electron microscopy (XTEM). It was shown that the MMM5 layers are composed of two regions: an amorphous region with a thickness of similar to 4nm at the bottom of the layers and a randomly orientated nanocrystallite region on the top of the amorphous region and the Mg layers consist of typical columnar crystallite with their [001] direction nearly parallel to the growth direction. The mechanism for the formation of the above microstructure characteristics in the multi-layer thin films has been proposed. Based on the microstructure feature of the multi-layer films, mechanism for the apparent improvement of hydrogen absorption/desorption kinetics was discussed. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.