PG-EAM - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aeronáutica e Mecânica
EN PT
Dissertação de Mestrado 2013

Estudos das propriedades de filmes finos de óxidos semicondutores dirigidos aos efeitos piezoresistivos

Autor

Guilherme Wellington Alves Cardoso

Orientador

  • Orientador Marcos Massi

Área de Concentração

Materiais e Processos de Fabricação

Data de Defesa

01/07/2013

Número da Tese

64610

Resumo

Nesse trabalho são apresentados estudos sobre a deposição de filmes finos de óxidos semicondutores, óxido de zinco (ZnO), dióxido de titânio (TiO2) e dióxido de silício (SiO2), por meio da técnica denominada magnetron sputtering, utilizando fontes de potência de rádio frequência e corrente contínua. Os filmes de óxidos foram crescidos sobre substratos de silício e dióxido de silício, variando-se alguns parâmetros de deposição como: a distância axial (z0), a concentração de oxigênio na mistura de Ar e O2, a temperatura do substrato, a pressão de trabalho e a potência aplicada. As amostras foram caracterizadas por perfilometria, difração de raios-X (XRD), quatro pontas, RBS (Rutherford backscattering spectrometry) e nanoindentação. Os resultados mostraram que os filmes produzidos apresentam alterações estruturais de acordo com os parâmetros de deposição. Através das correlações entre os parâmetros de deposição e as características dos filmes, foi possível selecionar um conjunto de amostras com características elétricas e mecânicas mais adequadas para uso em sensores piezoresistivos. Entre os óxidos estudados, o ZnO foi o que apresentou melhores características, chegando-se a obter filmes com resistividade elétrica na ordem de 10-2 ?.cm, módulo de elasticidade de 156 GPa e gauge factor de 2,4. Destaque especial deve ser dado à eficiência do processo de recozimento térmico na obtenção desses resultados.

Palavras-chave

Filmes finos Deposição Semicondutores Sensores piezoresistivos Filmes óxidos Engenharia de materiais