Corrosão de silício (100) e de SiO2 em KOH assistida por ultra-som e desenvolvimento do processo de oxidação de silício. - Enrique Klai de França (2003)
Esta tese é composta de três partes : (1) Instalação e calibração do processo de oxidação úmida do silício no laboratório de micromecânica do LAS; (2) um estudo da corrosão do Si (100) e do SiO2 em soluções de KOH, assistida por ultra-som de 25 kHz e (3) formulação matemática do problema da determinação do diagrama completo de velocidades de corrosão. A primeira parte envolveu o projeto e montagem de partes de um forno de oxidação, teste e consertos dos módulos de potência e controladores originais de temperatura, de 3 zonas, e a eventual substituição destes últimos por novos controladores, com alteração do método de controle. Foram caracterizados os perfis de temperatura para ajustes de "ponto de operação" apropriados para a obtenção de perfis planos de temperaturas de 999,5oC e 1099,0oC na região central do tubo. Os resultados obtidos com a oxidação de lâminas a essas temperaturas e vários intervalos de tempo mostraram que foi obtido o regime de saturação de reagentes. Na segunda parte deste trabalho foram usadas amostras de silício oxidadas e mascaradas litograficamente para medir com precisão as taxas de corrosão do silício e do óxido e a rugosidade das superfícies corroídas, para várias composições de soluções de KOH e várias temperaturas, na presença ou não de ultra-som. O ultra-som não afetou significativamente as taxas de corrosão do silício e do óxido, e da mesma maneira que, sem o ultra-som, a taxa de corrosão na presença de ultra-som dependeu da temperatura segundo uma lei de Ahrrenius. Em alguns casos, a variação da taxa foi da mesma ordem de grandeza que a dispersão das medidas. Porém, o ultra-som afetou significativamente o acabamento das superfícies, diminuindo a rugosidade em alguns casos em até 4,6 vezes. Na terceira etapa foi desenvolvida uma estratégia para a determinação do diagrama de velocidades de corrosão a partir de medidas de profundidade de cavidades de corrosão através de janelas na forma de paralelogramos.