RESUMO
Filmes finos de óxido de titânio (TiO ) foram depositados por DC Magnetron
x
Sputtering reativo utilizando um alvo de Titânio (99,95 %) e uma mistura de gases
Argônio (99,9999 %) e Oxigênio (99,999 %). Foi alterada a atmosfera do plasma
variando as pressões parciais de Ar + O de 0,7 a 12. O índice de refração dos
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filmes foi medido através das técnicas de Elipsometria e Abelès-Hackscaylo. A
relação estequiométrica de O / Ti e a estrutura cristalina foram medidas por RBS e
XRD respectivamente. A dureza (H) foi medida utilizando testes instrumentados de
dureza (HIT). A morfologia superficial dos filmes finos de TiO foi avaliada pela
x
técnica de AFM. Foi verificada neste trabalho uma relação direta entre as
propriedades físicas e químicas dos filmes em relação à alteração da razão de Ar /
O . A alteração de Ar / O propiciou ainda a formação de filmes finos com
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diferentes características sendo possível dividi-los em três diferentes regiões. A
primeira região referente aos filmes de razão Ar / O de 0,7 a 7 apresentaram
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índice de refração de 2.557 a 2.473 e estrutura composta pelas fases anatase e
brookite. A segunda região é composta pelos filmes com razão de Ar / O de 7,5 a
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8,5. Estas amostras apresentaram índice de refração de 2.246 a 2.295 e estrutura
cristalina referente à fase amorfa. A amostra com razão de Ar / O = 8 apresentou,
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porém índice de refração de 1,69 sendo muito inferior aos valores da fase amorfa
encontrada na literatura. Esta amostra particularmente representa o limite entre a
formação de filmes com estrutura cristalina e estrutura amorfa quando depositados
por DC Magnetron Sputtering reativo. A terceira região corresponde às amostras
depositadas com razão de Ar / O de 10 a 11. Estas amostras começaram a
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apresentar características metálicas indicando serem o início de uma região com
predomínios metálicos.
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ABSTRACT
Titanium dioxide (TiO ) thin films were deposited by Reactive DC Magnetron
x
Sputtering with a titanium (99.95%) target and a mixture of argon (99.9999%) and
oxygen (99.999%). The plasma’s atmosphere was altered varying the Ar + O
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partial pressures from 0.7 to 12. The films refractive index was measured by
ellipsometry and Abelès-Hackscaylo techniques. The O/Ti stoichiometric relation
and the lattice structure were measured by RBS and XRD respectively. The
hardness (H) was measured using hardness instrumented (HIT). The TiO thin
x
films superficial morphology was valuated by AFM. In this work, a direct relation
among the films physical and chemical properties related to variations in the Ar /
O ratio was verified. The Ar / O alteration has afforded the formation of thin films
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with different characteristics being possible to share them in three different regions.
The first region referent to the films with Ar / O ratio from 0.7 to 7 has presented
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refraction index from 2.557 to 2.473 and structure compounded by brookite and
anatase phases. The second region is compounded by the films with Ar / O ratio
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from 7.5 to 8.5. These samples have presented refractive index from 2.246 to
2.295 and a lattice structure referent to the amorphous phase. The sample with
ratio of Ar / O = 8 presented, nevertheless, refractive index of 1.69 being much
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lower than the amorphous phase values founded in the literature. The sample
particularly represent the limit between the formation of films with a lattice structure
or an amorphous structure while deposited by Reactive DC Magnetron Sputtering
the third region correspond to the samples deposited with Ar / O ratio from 10 to
11. This samples started to present metallic characteristics indicating the beginning
of a region with metallic dominance.
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