Caracterização de camadas de TiO2:Al2O3 por refletividade de raios-x

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Bazoni, Raniella Falchetto
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Física Teórica e Computacional; Preparação e Caracterização de Materiais; Sensores e Dispositivos.; Mestrado em Física Aplicada; UFV
• Palavras-chave em Português: ALD; Refletividade; Ajustes; Softwares; Reflectivity; Fits; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/4261

Neste trabalho, camadas ultra-finas de óxidos, crescidas pela técnica de deposição por camada atômica, foram caracterizadas através de medidas de refletividade de raios-x. As amostras de TiO2:Al2O3 foram crescidas utilizando a técnica de deposição por camada atômica (ALD) usando como precursores isopropóxido de titânio (Ti(O-i-Pr)4), trimetilalumínio (Al(CH3)3) e água. A proporção de alumina foi modificada de 8 á 44%, variando a quantidade de ciclos de cada um dos precursores. Foram crescidas, também, amostras de TiO2:NiO, utilizando Niqueloceno (NiCp2) e água como precursores para NiO. As medidas de refletividade de raios-x foram realizadas nas instalações do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron e mostraram uma redução na taxa de deposição durante o crescimento da série de amostras de TiO2:NiO, que impediu a sua utilização no restante do estudo. Os resultados experimentais das amostras de TiO2:Al2O3 foram analisados utilizando 03 softwares de simulação: MOTOFIT, um pacote livre desenvolvido para rodar na plataforma IGOR Pro, e dois códigos desenvolvidos para rodar na plataforma MATHEMATICA, o primeiro baseado na aproximação cinemática e o segundo no método de recursão de Parrat. Os ajustes das curvas experimentais foram feitos utilizando dois modelos: o de camada simples, considerando a alumina e o óxido de níquel como dopantes, e o de multicamada. Foi feita uma comparação detalhada entre os softwares e os modelos utilizados, analisando a influência dos vários parâmetros nos ajustes obtidos. Estes ajustes permitiram a determinação de diversos parâmetros característicos das amostras, tais como a espessura e a densidade eletrônica de cada camada e a rugosidade das várias interfaces. Na comparação entre os softwares, observou-se que o melhor ajuste aos dados experimentais foi obtido utilizando o método de recursão de Parrat. Em relação aos dois modelos utilizados, o de multicamada foi o que permitiu um melhor ajuste, refletindo a natureza repetitiva do processo de crescimento, apesar de fornecer valores de rugosidade das interfaces muito grande, comparados à espessura das camadas. Independente do software e do modelo utilizado, os ajustes permitem afirmar que a técnica de deposição por camada atômica permite a obtenção de camadas com espessura controlada e rugosidade menor que 1 nm, independente do número de ciclos utilizados na deposição.