Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
Obtenção de Filmes Finos de Óxidos Metálicos por Decomposição
de Metalorgânicos sob Influência de Campo Elétrico
Renaldo T. M. Júnior1(IC)*,
*
[email protected]
1
Eduardo
C.
Aguiar 1(IC),
Rodrigo
J.
Oliveira1(IC)
- Cidade Universitária - Recife (PE). CEP: 50.740-540. Telefone: 21268440 Ramal: 5014.
Palavras Chave: Campo Elétrico, MOD, Topologia.
Introdução
A obtenção de filmes finos pode ser feita através de
três principais métodos: sputtering e deposição
iônica; deposição de vapor físico (P VD) ou químico
(CVD); e crescimento em fase líquida. 1 A técnica de
decomposição de precursores metalorgânicos está
contida nesta ultima classe.
Compostos metalorgânicos são íons metálicos
ligados a um radical orgânico por meio de um
heteroátomo, assumindo, assim um dipolo elétrico.
Desta forma, pode responder a ação de um campo
elétrico. O torque gerado, na molécula, sob incidência
deste campo (figura 1a) tende a orientar o dipolo
desta na direção do campo. O trabalho necessário
para rotacionar a molécula é calculado pela
integração do torque sob a variação do ângulo (figura
1b). Em uma situação limite, quando a molécula
passa a sofrer apenas a influencia do campo elétrico,
este trabalho se iguala a energia térmica da molécula
( 3 2 kT ) então a ddp calculada para obtenção de tal
A técnica de deposição adotada foi de spin-coating,
que consiste no espalhamento da solução precursorsolvente no substrato por efeito de força centrífuga em
disco rotatório. A rotação adotada para deposição
dos filmes foi de 3000 rpm.
A decomposição térmica dos componentes da
solução é feita de acordo com os pontos de ebulição
dos solventes (xileno ~120 °C, etanol ~78 °C,
acetona ~56 °C) e de pirólise do precursor. No caso
do 2-etilexanoato, a pirólise ocorre em média a 300
°C. 2
A decomposição foi feita a uma taxa de
aquecimento de 7 °/min até chegar a temperatura
final de 380 °C, na qual permaneceu por 40 min. Após
o tempo de permanência, a amostra foi resfriada
naturalmente dentro do forno. O campo foi aplicado à
amostra durante o processo de decomposição e a
sua intensidade foi da ordem de 106 N/C.
campo de placas paralelas dispostas a 2 mm de
distancia seria da ordem de 105 V.
a)
b)
τ = ρ ×E
W = ρ⋅E
Figura 2. Estrutura do precursor e ilustração da
atuação do campo.
Figura 1. Equações: a) do torque de um dipolo em
um campo e b) do trabalho necessário para rotacionar
o dipolo em 90°.
Os filmes obtidos serão caracterizados por difração
de raios X e por microscopia de força atômica (AFM).
Objetiva-se, portanto, neste trabalho, a obtenção de
filmes finos pela técnica de decomposição de
precursores metalorgânicos modificados pela ação de
um campo elétrico.
A obtenção de filmes finos sob influência do campo
elétrico pode alterar propriedades físicas do material
obtido. Espera-se, portanto, a alteração de
propriedades do material, como por exemplo, a
rugosidade, que será medida por AFM.
Resultados e Discussão
A técnica MOD consiste, basicamente, nas etapas
de escolha do precursor, escolha do solvente,
escolha da técnica de deposição, evaporação do
solvente e pirólise do precursor. 2 O precursor
escolhido foi o 2-etilexanoato de cobalto(II) (figura 2),
que foi dissolvido em três solventes: etanol, acetona e
xileno. Verificou-se que destes, o xileno apresentou
melhores resultados de homogeneidade e adesão do
filme ao substrato (placa de vidro).
28a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
Conclusões
Agradecimentos
Ao PET-Química UFPE, MEC/SESu, Prof. Dr. Alfredo
Arnóbio Souza da Gama, Prof. Dr. André Galembeck,
Prof. Dr. Petrus d’Amorim Santa Cruz.
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1
Minassian-Saraga, L. T. Purê Appl.Chem. 1994, 66, 1667.1
Alves, O. L.; Ronconi, C. M. e Galembeck, A. Quim. Nova. 2002,
1, 69.
2